불순물확산_기본

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불순물 확산에 대한 자세한 설명이 있습니다. A+보장합니다.

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불순물의 확산 메커니즘은 material이 defect를 가지고 있는 경우와 그렇지 않은 non-defect인 경우로 나눌 수 있다. non-defect 메커니즘의 경우 실질적인 공정에 적용시키기엔 많은 문제점이 따른다. 왜냐하면 보통의 semiconductor device에 사용되는 material인 Si ,Ge 에서는 vacancy와 interstitial과 같은 defect로 인한 영향을 무시할 수 없기 때문이다.
Defect에 의한 확산 mechanism은 크게 Vacancy mechanism과 Interstitial mechanism 구분할 수 있다. 이 두 종류의 mechanism으로 인한 불순물의 확산은 semiconductor 제작에서 중요한 역할을 하지만종류에 따라 각 메커니즘이 전체의 확산 메커니즘에 기여하는 정도는 다르다.
Device에 사용되는 불순물에 맞춰 그에 적합한 확산 메커니즘에 해당하는 defect를 생성해주면 semiconductor의 성능을 향상시킬 수 있을 것이다. 이를 위해 사용되는 방법이 Oxidation과 Nitridation 이다. 표면에 Oxidation 공정을 거치게 되면, bulk에 Interstitial defect가 주입되고, Nitridation 공정의 경우에는 bulk에 vacancy defect가 주입된다.
두 확산 메커니즘을 포함시킨 Effective Diffusion Coefficient를 수식으로 나타내어 보면 다음과 같다.
이 수식에서 는 Interstitial assisted mechanism이 기여하는 정도, 는 Vacancy assisted mechanism이 기여하는 정도를 나타낸다. 불순물의 종류에 따른 와 의 값들을 표로 나타내면 다음과 같다.

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