Crystal Growth, Mono Crystal Growing   결정 성장, 단결정 성장

(2016-10-17)

Czochralski Crystal Growth, 초크랄스키 단결정 성장 방법, MGS, SoGS, EGS, 실리콘 순도

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집적공정   1. 집적 공정
  2. 결정 성장
  3. 리소그래피
  4. 증착
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  6. 도핑(확산,이온주입)
  7. 산화
[결정 성장]
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[집적공정 참고용어]

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[집적공정]
집적공정 >   1. 집적 공정
  2. 결정 성장
  3. 리소그래피
  4. 증착
  5. 식각
  6. 도핑(확산,이온주입)
  7. 산화
[결정 성장]
[증착]
[리소그래피]
[집적공정 참고용어]
결정 성장   1. 결정 성장
  2. 웨이퍼
  3. 에피택셜 성장

1. 결정 성장
  
  ㅇ 원석으로부터 결정성장 노(Furnace)에서 여러 단계를 거쳐 순수 결정(단결정)을
     성장시키는 법


2. 결정성장 과정실리콘 원석 
     - 규산염 광물에서 얻어진 실리카 산화물
        . Si지구 지각의 28% 정도 존재하지만, 산화물,탄화물,규산염과 같은 형태로 출토됨

  ②  전기로 (Electric Furnace) 
     - 실리카 분말(모래 등),탄소원(코크스 등)을 함께 전기로에서 가열시켜,(산화 환원 반응)
       검은 돌덩이의 금속실리콘 순도(98% 정도)로 만듬
        . (모래 + 탄소) 가열(1900 ℃ 이상) → 화학처리(증류 및 정제) → 순도 98% 실리콘
          

     * 탄소원(炭素源) : 석탄,코크스,목재 등

  ③  다결정 실리콘 정련(精鍊) 과정
     - 고순도의 규소 막대를 만드는 과정
        . 이를 단결정 성장 원료로 삼게됨

     * 고 순도 6N(99.9999%) 실리콘 제조를 위한 대표적 공법 : 지멘스 공법
       - 지멘스社가 개발한 화학적인 정련 공정

     * 실리콘 순도 등급
        . 금속실리콘(MGS,Metallurgical Grade Si) 순도     : 98~99%
        . 태양전지실리콘(SGS,SoG,SoGS,Solar Grade Si) 순도: 99.9999% (Six Nine,6N)
        . 전자소자실리콘(EGS,Electronic Grade Si) 순도    : 99.999999999% (11 Nine,11N)

  ④  고순도의 단결정 성장(Single Crystal Growth)
     - 용융 상태에서 잉곳으로 성장시키는 과정
        . 석영 도가니에서 고순도 실리콘 액상 용탕 (융점 보다 약간 높은 온도를 유지)

     - 주로, 초크랄스키 단결정 성장(Czochralski Crystal Growth) 방법 (1918년)
        . 고순도 다결정 실리콘으로부터 단결정을 성장시키는 법
           .. 회전축 위쪽에 씨 결정(Seed Crystal)이라는 단결정 조각을 고정시켜,
           .. 다결정 실리콘 용융액과 접촉시킨채 분당 수 미리(mm) 속도로 회전하며 끌어올림 

  ⑤  잉곳 (Ingot)
     - 원통 모양의 단결정 실리콘 덩어리 (지름 300 ㎜, 길이 수 m 정도)
     - 얇게 절단하여 기계 화학적 연마로 웨이퍼 (Wafer) 생산

  


[집적공정] 1. 집적 공정 2. 결정 성장 3. 리소그래피 4. 증착 5. 식각 6. 도핑(확산,이온주입) 7. 산화
[결정 성장] [증착] [리소그래피] [집적공정 참고용어]
  1.   기술공통
  2.   기초과학
  3.   진동/파동
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  5.   전기전자공학
        1. 전기전자공학
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      9.   트랜지스터
      10.   집적공정
            1. 집적 공정
            2. 결정 성장
            3. 리소그래피
            4. 증착
            5. 식각
            6. 도핑(확산,이온주입)
            7. 산화
        1.   결정 성장
        2.   증착
        3.   리소그래피
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