반도체 - 반도체 전前공정 및 CVD 공정

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화학기상성장법 [化學氣相成長法, chemical vapor deposition
IC(집적회로) 등의 제조공정에서 기판 위에 규소 등의 박막을 만드는 공업적 수법으로 약칭은 CVD이다. 화학물질을 포함하는 가스에 열이나 빛으로 에너지를 가하거나, 고주파로 플라스마화시키면 원료물질이 라디칼화되어 반응성이 크게 높아져 기판 위에 흡착되어 퇴적하는데, 온도를 높여서 퇴적시키는 것을 \'열 CVD\', 화학반응이나 열분해를 촉진시키기 위해 빛을 소사하는 것을 \'빛 CVD\', 가스를 플라스마상태로 여기시키는 것을 \'플라스마 CVD\'라고 한다.
약칭은 CVD이다. IC(집적회로) 등의 제조공정에서 기판 위에 실리콘(규소) 등의 박막(薄膜)을 만드는 공업적 수법이다. 실리콘 산화막, 실리콘 질소막, 아모르퍼스 실리콘(Amorphous Silicon) 박막 등을 만드는데 쓰인다. 제작과정에서 화학반응을 이용하므로 화학기상성장법이라고 불린다.
화학물질을 포함하는 가스에 열이나 빛으로 에너지를 가하거나, 고주파로 플라스마화시키면 원료물질이 라디칼화되어 반응성이 크게 높아져서 기판 위에 흡착되어 퇴적한다.
온도를 높여서 퇴적시키는 것을 \'열 CVD\', 화학반응이나 열분해를 촉진시키기 위해 빛을 소사하는 것을 \'빛 CVD\', 가스를 플라스마상태로 여기(勵起)시키는 방법을 \'플라스마 CVD\'라고 한다.
실험목적 과 이론적 배경
※실험목적
 신소재 개발의 새로운 명제로서 재료에다 한 물리량을 다른 물리량으로 변환하는 기능을 부여하는 기능성 재료의 개발은 고도의 첨단기술과 밀접히 관련된다. 신소재 개발의 일환으로 각종 소재가 박막의 형태로 여러가지 목적에 응용되게 되었고, 기능성으로서 경도, 내부식성, 열전도성이 요구되거나 전기적, 광학적 성질을 중요시하는 경우가 첨단산업 기술면에 크게 부각되고 있다.
박막형성 기술의 대표적 방법으로 CVD(Chemical Vapour Deposition), PVD(Physical Vapour Deposition)법 이 있으며 CVD법에 의한 박막 형성은 PVD법에 비하여 고속입자의 기여가 적기 때문에 기판 표면의 손상이 적은 잇점 이 있으므로 주목되고 있으며, 국제적으로 기술 개발을 서두르고 있는 분야이기도 하다. CVD(화학기상증착)법은 기체상태의 화합물을 가열된 모재표면에서 반응 시켜고 생성물을 모재표면 에 증착시키는 방법이다. 화학증착은 현재 상업적으로이용되는 박막제조기술로 가장 많이 활용되고 있으며 특히 IC등의 생산공정에서는 매우 중요한 단위공정이다.
 
그 이유는 화학증착이 높은 반응온도와 복잡한 반응경로 그리고 대부분의 사용기체가 매우 위험한 물질이라는 단점에도 불구하고 고유한 장점들을 가지고 있기 때문이다. 화학증착법의 장점으로는  첫째, 융점이 높아서 제조하기 어려운 재료를 융점보다 낮은 온도에서 용이하게 제조할 수 있고 둘째, 순도가 높고 셋째, 대량생산이 가능하며 비용이 물리적 증착에 비해 적게 들고 여러가지 종류의 원소및 화합물의 증착이 가능하며 공정조건의 제어범위가 매우 넓어서 다양한 특성의 박막을 쉽게 얻을 수 있을 뿐만 아니라 좋은 step coverage를 갖는 등의 특성이 있기 때문이다.

※이론적 배경
CVD는 반도체의 제조공정 중에서 가장 중요한 기술의 하나이다. 역사적으로는 1920년대에 고순도의 금속을 얻는 방법으로 요오드(iodine)법이 등장햇고, 1940년대부터는 고순도 게르마늄, 실리콘의 제조법 등의 반도체공업에 깊은 관계를 갖게 되었고, 1970년대에는 반도체집적기술의 발달과 더불어 고순도, 고품질의 박막형성에 없어서는 안 될 기술로 되었다.

키워드

반도체,   CVD 공정,   반도체 전前공정