Cz-Si의 산소석출현상에 대한 수치해석모델 개발

Abstract

초크랄스키법으로 만들어진 실리콘 웨이퍼는 다량의 산소를 포함하고 있다. 석영도가니의 산소가 도가니에 담긴 실리콘 융액으로 녹아 들어가기 때문이다. 유입된 산소는 반도체 소자 공정에서 Si와 반응하여 산소 석출물을 생성하게 된다. 웨이퍼 표면에 형성된 산소 석출물은 전기적 성능을 떨어뜨린다. 반면에 벌크 영역에 형성된 산소 석출물은 공정 중의 소성 변형을 억제하거나, 금속 불순물을 게더링하여 수율을 향상시킨다. 반도체 소자 공정에 들어가기 전 웨이퍼의 열처리를 통해 산소 석출물의 양과 분포를 제어한다. 열처리 공정 후 산소 석출물의 양과 분포는 웨이퍼 내의 결함과 산소의 양, 그리고 열처리 조건 등에 따라 달라진다. 본 논문은 열처리 공정을 재현하는 수치해석 모델을 개발하여 결과를 예측할 수 있도록 하였다.