플라즈마의 응용, 반도체공정에서 사용되는 플라즈마

본문내용

가되어져 있다.
1) 스퍼터링
스퍼터링에서는 ion등을 전계로 가속시켜 대상물질에 입사시키면, 대상물질에서 이온등이 방출되고, 이것들을 기판에 증착시키거나 코팅시키는 증착방법이다.
우선 플라즈마를 생성하기 위해 아르곤(Ar)가스 분위기에서 캐소드 쉴드를 사용한다. 소스 물질과 기판은 그림에서와 같이 고전압 전원에 연결된 반대편의 평행판 위에 놓여지게 되는데 증착되는 과정은 먼저 챔버를 진공으로 만든 다음 낮은 압력의 스퍼터링 기체, 보통 아르곤을 챔버내로 흘려주게 된다. 전극에 전압을 가해주게 되면 아르곤기체(Ar+)를 이온화하게 되고 플레이트 간에 플라즈마가 발생한다. 소스 물질로 덮여있는 플레이트는 기판에 비해 음전위로 유지되므로 아르곤 이온은 소스물질이 덮여있는 플레이트로 가속되게 되는데 아르곤 이온의 충격으로 소스원자와 분자들은 플레이트로부터 방출되어 웨이퍼로 날아가 증착이 되는 것이다.
DC 스퍼터링
2) 아크 증발법
수 마이크론의 직경으로 형성된 아크에 의하여 금속 코팅 재료가 증발되는 것이 기본 원리이다. 증발된 재료는 높은 전류 밀도 및 전력 밀도에 의하여 거의 대부분이 이온화된 상태이므로 높은 에너지를 가진 플라즈마를 형성한다.
금속 이온들은 진공조에 유입된 가스와 반응하여 코팅하고자 하는 공구 또는 부품의 표면에 높은 에너지로 충돌하여 높은 밀착력의 박막을 형성한다.
3) 이온 주입법
이온 주입법은 반응성 전자 빔 증발법으로 물리적 기상 증착법의 한 종류이다. 스퍼터링은 아르곤 이온의 충돌에 의하여 금속 표면으로부터 코팅 재료를 분리시키는 방법이지만 이온 주입법은 저 전압 아크를 이용하여 금속 코팅 재료(티타늄, 또는 크롬)를 증발시키는 방법이다.
-> CVD와 PCV의 비교
CVD법은 기판에 증착될 때 원료물질들이 PVD처럼 달라붙기보다는 화학반응을 일으켜서 고체 상태로 변화한다.
PVD법은 원료물질이 기판에 기체에서 고체로의 물리적인 변화에 의한 증착법이다.
ASHING
실리콘 위에 금 혹은 SiCl, 염화규소층이 생성된 후에 남아있는 포토레지스트를 제거하는데 이는 'ashing'이라는 공정을 통해 이루어진다
소자층에 흠을 내지 않고 포토레지스트를 제거하는데 고온의 플라즈마가 사용된다. 이는 산소플라즈마 체계에서의 레지스트를 산화(태우는)시킴으로써 레지스트를 부풀리거나 들어올리는 화학적 작용에 의해서 이루어진다.
(#참고->포토레지스트-빛에 민감하게 반응하며 물성이 변하는 물질)

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플라즈마,   반도체공정,   사용