생각하는 공대생

결정학과 결정구조(crystallography and crystal structure) 결정(crystal) : 3차원에 걸쳐 매우 규칙적으로 반복되는 cell의 배열 (x, y, z)는 특정 평면(particular plane)을 나타내는 데 사용된다. [x, y, z]는 원점에서 평면(x, y, z)으로 직교 벡터(orthogonal vector)를 나타내는 데 사용된다. {x, y, z}는 모두 동등한 결정면(crystal planes that are all equivalent)을 나타내는데 사용된다. 결정 결함 (crystal defect) 반도체 제조에 사용되는 silicon wafer은 highly pure single crystal이 필요하나 다양한 요인들에 의해 결정에 결함이 생길 수 밖에..

산화(Oxidation)의 종류 산화 공정이란 규소 즉, 실리콘(Si)에 열과 산화제(물, 산소)를 공급하여 이산화 규소인 SiO2를 제조하는 공정이다. 실리콘을 산화시키는 방법에는 크게 두가지가 있는데, 바로 습식 산화(Wet Oxidation)과 건식 산화(Dry Oxidation)이다. 습식 산화(Wet Oxidation)는 산화제로 물(H2O)을 (또는 물과 산소 혼합) 사용하며 다음 반응식으로 이루어진다. Si(s) + 2 H2O(g) → SiO2(s)+ 2 H2(g) 이 방법은 H2O가 O2 보다 높은 diffusivity와 solubility를 갖고 있기 때문에 산화막이 두껍고 빠른 성장이 가능하지만(fast growth) 그만큼 산화막의 밀도가 낮으며(less dense), 품질이 떨어진다..

실리콘 웨이퍼 (Si wafer) 웨이퍼(wafer)는 반도체 소자의 기본이 되는 재료이다. 웨이퍼는 실리콘(Si)이나 갈륨 비소(GaAs) 등으로 이루어진 단결정 잉곳(Ingot)을 얇게 자른 판을 의미한다. 실리콘 웨이퍼 이런 웨이퍼에 여러가지 반도체 공정을 이용을 통해 반도체 회로를 새기고, 일정한 크기로 잘라주면 반도체 칩이 된다. 초기에 반도체는 저마늄(Ge)로 만들어졌다. (게르마늄=저마늄) 그러나 현재 웨이퍼는 대부분 모래에서 추출한 규소, 즉 실리콘(Si)으로 만든다. 실리콘은 지각에 매우 풍부하게 존재하는 원소 중 하나이기 때문에 경제적인 측면에서 우수하고, 독성이 없어 인체에 무해하다는 장점을 가지고 있기 때문이다. 실리콘의 산화(oxidation) 반응을 통해 SiO2를 쉽게 생산할 ..