초록 ▼

도체는 금속과 세라믹의 양성원소에 속하는 실리콘(Si) 단결정에 극미량의 원소를 순물로 doping시켜 제조된다. 일반적으로 반도체의 제조공정은 실리콘(Si) 단결정성장, wafer 절단 연마가공, 에피택셜, Photo-masking을 통한 회로도 형성, 부품의 조립으로 이루어져 있다. 반도체 제조는 극미량의 오염에도 영향을 받기 때문에 극도로 오염의 가능성을 배제하고 있으며 반도체 기판의 회로 design 과정 시 이온 주입기, 에칭기, 노광기 등의 제조장비는 고온(${800^{\circ}C}$)의 부식성 가스

도체는 금속과 세라믹의 양성원소에 속하는 실리콘(Si) 단결정에 극미량의 원소를 순물로 doping시켜 제조된다. 일반적으로 반도체의 제조공정은 실리콘(Si) 단결정성장, wafer 절단 연마가공, 에피택셜, Photo-masking을 통한 회로도 형성, 부품의 조립으로 이루어져 있다. 반도체 제조는 극미량의 오염에도 영향을 받기 때문에 극도로 오염의 가능성을 배제하고 있으며 반도체 기판의 회로 design 과정 시 이온 주입기, 에칭기, 노광기 등의 제조장비는 고온(${800^{\circ}C}$)의 부식성 가스, $CF_4$를 다량 사용하는 가혹한 조건이다. 특히 고집적 반도체는 제조과정이 더욱 가혹해져 가고 있는 실정이다. 이러한 반도체 제조장비에 사용되는 치공구는 오염의 유발성이 없도록 초고순도이며 가스나 실리콘 웨이퍼와 반응이 일어나지 않는 내화학성이 있어야 한다. 또한 고온의 부식성 가스에서도 훼손이 없이 정밀한 형상을 유지하도록 내식성과 내구성을 지니는 재료가 사용되어야 한다. 반도체 산업은 발전 속도가 빨라 전체 산업에서 차지하는 비중이 늘어나고 있는 실정으로 그 제조장비에 쓰이는 부재의 개발과 품질향상은 시급한 상황이다.
이에 따라 질화알루미늄(AlN)은 기존에 사용되고 있는 알루미나소재의 5배가 넘는 우수한 열전도성과 전기절연성을 가지므로 정밀전자용 기기내의 방열기판이나 IC, LSI 기판 및 Package 등에 이용될 수 있는 재료이며, 실리콘과 유사한 열팽창계수를 가지며 투광성이 높아 전자제품 및 광학재료로도 응용되고 있다. 그러나 질화알루미늄은 상온에서 공기 중의 수분과 반응하여 $Al(OH)_3$로 가수분해 되고, 고온에서 분해되는 특성으로 인해 소결이 어렵다는 결점을 가지고 있다. AlN은 소결첨가제의 첨가에 의한 상압소결과 열간가압소결 등이 가능한데, 이러한 소결조제로는 알칼리토류 금속 산화물이나 휘토류 금속 산화물 등이 사용되고 있다. 이들 소결첨가제는 AlN 입자 표면의 알루미나 층과 반응하여 aluminates를 형성하며 이것에 의해 액상소결이 촉진된다. 또한 이들 소결조제는 grain boundary에 생성되는 2차상에 의한 AlN lattice solution 내부의 oxygen contents를 낮추어 줌으로서 AlN의 열전도도에 영향을 준다.

목차 Contents

• 최종보고요약서(초록)...1
• 표지...3
• 목차...4
• 제 1 장 서론...5
• 제 1 절 연구개발의 필요성...5
• 제 2 절 이론적 배경...6
• 제 3 절 연구개발내용...14
• 제 4 절 연구개발 방법...16
• 제2장 과제개발 내용 및 방법...18
• 제 1 절 과제개발 목표...18
• 제 2 절 과제개발 내용 및 결과...19
• 제 3 장 사업성과...40
• 제 1 절 기술적 측면...40
• 제 2 절 경제적 측면...40
• 제 3 절 기타 성과...40
• 제 4 장 결론...41
• □ 향후추진계획...41