박막 증착

본문내용

타게트에서 기화된 탄소클러스터들은 저온으로 냉각되어 있는 Cu collector에서 흡착되어 응축된다.
② 플라즈마 화학기상증착법(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)
플라즈마 CVD는 열 CVD에 비해서 저온에서 합성시킬 수 있는 장점이 있다. 일반적으로 플라즈마 CVD에서 방전을 일으키는 전원은 직류(DC) 또는 고주파 전원의 두 가지로 구분된다. 고주파 전원으로는 RF(13.56 MHz)와Microwave(2.47GHz)를 대표적으로 사용하고 있다. 플라즈마 방식은 양 전극에 인가되는 고주파 전원에 의하여 챔버 또는 반응로내에 글로우 방전을 발생시키는 방법이다. 그림2는 평행 평판형 전극구조를 갖는 일반적인 플라즈마 CVD 장치에 대한 개략도이다. 기판은 접지된 전극측에 놓이며, 막을 균일하게 성장시키기 위하여 마주 보는 전극으로부터 원료기체를 내려오게 한다.
③ 열 화학기상증착법(Thermal Chemical Vapor Deposition)
열 CVD방법은 생성물이나 원료가 다양하고, 고순도 물질을 합성하기에 적합하며, 미세구조를 제어할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 반응로내에서의 반응가스 유속이 변하게 되면 가스 공급의 불균일이 발생되어 기판에서의 균일도가 좋지 못하고 반응로의 온도변화와 위치 등에 따라 반응상태가 영향을 받는 단점이 있지만 장치가 간단하고 대량합성에 절대적으로 유리한 특징을 가지고 있다.
3. 실험 장치 및 도구
Cover glass, 초음파 세척기, 유산지, 미세 저울, 비커, 알루미늄박, Tiger, 이온 스퍼터링, 알코올, 아세톤
4. 실험 방법
가. 시편 세척
직경 18㎜ * 18㎜의 Cover glass의 표면을 세척제를 이용하여 손가락 세척을 한다. 그 다음으로 알코올 또는 아세톤을 날라가지 않게 알루미늄박을 씌운 후, 중탕하여 10분간 초음파 세척을 한다.(손세척시
나. 세척한 기판을 미세저울로 질량을 측정한다.
다. 증착
Cover glass기판을 이온 sputtering을 이용하여 각각 2.5, 5, 10, 15분 증착시킨다. 마지막으로 증착 후의 질량을 잰 후 두께를 계산하고, 시간에 따른 두께변화를 관찰한다.
5. 실험 결과
sputtering 시간에 따른 두께변화를 관찰하고, XRD분석을 통해 각 peak이 나타내는 면지수를 계산했다.
Table 5.1 sputtering시간에 따른 두께변화
증착시간(sec)
증착두께(Å)
증착두께(㎛)
2.5
319.5
0.03195
5
958.5
0.09585
10
1278
0.12780
15
1917
0.19170
sputtering 시간이 증가함에 따라 두께도 증가한다.
브라그법칙 을 이용하여, 면간거리 d값을 구할 수 있다.
◎ XRD조건
2θ=20-90°
step : 0.05°
scan speed : 5°/min
Kv : 40
mA : 30
Table.5.2 FCC Cubic Au의 면지수값
2θ
면지수
A조-Au
39
1.77
(111)
45.8
2.06
(200)
66.8
2.91
(220)
B조-Au
39
1.77
(111)
45.2
2.03
(200)
66.8
2.91
(220)
Ⅲ. 결론
6. 결론 및 고찰
Fig.5.1을 보면, 증착시간이 증가함에 따라 증착두께가 증가하는 것을 볼 수 있었다. 하지만, 육안으로 확인했을 때는 너무 미소하여 식별할 수 없었다. 앞서 이론에서 언급했듯이 증착방법에 따른 증착률에서, sputtering증착시에 가장 적은 증착률을 나타낸 것으로보아, 진공증착이나 이온증착으로 시간에 따른 두께변화를 실험했다면, 더욱 높은 박막증착효과를 얻을 수 있을 것이다.
또한 XRD분석결과 우리가 실험한 Au의 XRD데이터가 JCPDS와 비교해보면, 약간의 오차가 있었다. 그 이유로 코팅시에 Au에 약간의 백금이 첨가가되었기 때문이다.
Ⅳ. 참고문헌
1. Richard C. Jaeger, 반도체공정개론, 교보문고, 2004년, 163-175
2. 이형직외 2명, 박막프로세스의 기초, 반도출판사, 1997년, 60-98, 137-142
3. 이홍로, 표면공학, 형설출판사, 1999년, 328-376
4. http://www.iljinnanotech.co.kr/kr/material
5. http://mst.ajou.ac.kr/PROF/LeeSoonil/lab_1.html
6. http://www.thinfilm.co.kr/qna/qnaview.asp?tname=&page=2&idx=24

키워드

박막 증착,   재료공학,   반도체