화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2017년 봄 (04/26 ~ 04/28, ICC 제주)
권호 23권 1호, p.854
발표분야 재료
제목 Effective segregation coefficient calculation in heavily doped Czochralski silicon crystals by considering the dopant evaporation from the melt
초록 전력반도체 소자용 실리콘 웨이퍼로 인, 비소 및 안티모니가 고농도로 첨가된 실리콘 단결정이 사용된다. 최근 300V 이하 MOSFET의 수요가 증가하면서 200mm 실리콘 단결정이 요구되고 있다. 고농도의 N-type 실리콘 단결정은 Czochralski(CZ)법으로 대표되는 융액인상법으로 성장되며, 전기회로의 전기적 특성을 위한 도판트 농도와 반도체 제조공정의 물리화학적 특성을 위한 산소 농도를 제어하는 것이 중요하다.
일반적으로 CZ법에서 N-type 도판트의 유효편석계수(effective segregation coefficient, keff)는 1보다 작고, 1953년 발표되어 50여년간 사용된 BPS(Burton, Prim and Slichter's) 모델로 구할 수 있다. 2012년 A.G. Ostrogorsky는 BPS 모델의 가정에 제한을 받지 않도록 질량보존과 유효대류계수(effective convection coefficient, heff)를 도입하여 keff를 heff로 표현되는 함수로 제안하였다. 그러나, 도판트의 확산계수를 측정하기 어렵기 때문에 제안된 함수관계를 입증하지는 못하였다. 본 연구는 200mm N-type 실리콘 단결정 성장에서 도판트의 휘발량을 계산하여 예측한 keff, 실험으로 측정한 도판트 농도로부터 구한 keff와 Ostrogorsky의 제안식으로 구한 keff를 비교하였다.
저자 송도원, 배문주, 김상희, 이홍우
소속 LG실트론
키워드 화공소재 전반
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