주사전자현미경을 이용한 미세구조 관찰 - 주사전자현미경 (Scanning Electron Microscope: SEM)을 이용하여 재료의 미세구조를 관찰하는 방법을 학습한다

목차

실험제목: 주사전자현미경을 이용한 미세구조 관찰


1.실험목적

2.실험 준비물

3.이론적 배경
3.1 구조-물성-프로세싱의 관계
3.2 주사전자 현미경(Scanning Electron Microscope: SEM)
3.3 주사전자 현미경의 작동원리

4.실험방법
4.1시험편의 준비
4.2 SEM분석

5.광학현미경과 전자현미경의 비교

6. 관찰시 나타나는 3가지 수차

7. 폴리싱의 목적 및 설명

8.에칭의 종류 및 설명

9. 참고자료

본문내용

되고, 표면에서 화학반응이 일어난 후, 반응이 끝난 생성물질이 떨어져 나오는 순서로 진행된다.
습식 에칭이 반도체 공정에서 광범위하게 사용되고 있으나, 습식 에칭은 등방성(isotropic) 에칭이기 때문에, 수평과 수직이 같은 비율로 에칭 되므로 원하는 모형의 에칭 형상이 얻어지지 않는다. 이것이 바로 습식에칭의 가장 큰 단점인, 마스크 아래가 에칭 되는, 언더컷(undercut)을 유발하는 것으로서, 에칭 모형의 분해능 저하를 일으키는 한 원인인 것이다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 기술이 건식에칭이다.
건식에칭은 wafer 표면에의 이온 충격에 의한 물리적 작용이나, plasma 속에서 발생된 반응 물질들의 화학작용, 또는 물리 및 화학적 작용이 동시에 일어나 에칭이 진행되는 공정이다. 물리적 에칭은 이온들이 에칭 대상 물질을 향하여 전계(electric field)에 의해 가속된 후 충돌할 때의 운동량 이전에 의해 표면마멸 현상이 일어나는 것으로서, 여기에는 이온빔(ion beam)에칭, 스퍼터(sputter)에칭, 그리고 RF(radio-frequency) 에칭 등이 있다.
한편 화학적 건식에칭은 plasma에서 생성된 반응 종들이 에칭 되는 물질의 표면에 공급되어 그곳에서 반응 종과 표면 원자들 사이에 화학 반응이 일어나 그 결과, 휘발성 기체를 생성시킴으로써 진행되는 에칭을 의미한다. 이 경우는 습식에칭과 마찬가지로 등방성 에칭이 일어나는데, 습식에칭과의 차이는 반응기가 진공상태에 있어서 휘발성 생성물의 표면으로부터의 이동 즉, 제거가 보다 용이하다는 점이다. 그래서 최근에는 주로 건식을 사용한다.
또한, 각각의 에칭 공정 방식은 선택적(Selective)공정과 비선택적(Nonselective)공정으로 나뉜다. 선택적 에칭 공정이라 함은, 여러 Layer 중에서 다른 Layer에는 영향을 주지 않고 표면의 Layer에만 반응을 하여 에칭하는 것을 말한다. 비선택적 에칭 공정은 다른 Layer와도 반응하여 여러 Layer를 동시에 에칭하는 것을 말한다.
습식에칭 공정에서의 선택적 에칭 공정은 특정 물질에만 반응하도록 몇몇 화학약품을 조합하여 Etchant를 만들어 사용함으로써 가능하며, 건식에칭 공정의 경우 특정 물질에만 반응하는 반응성 가스를 주입함으로써 가능해진다.
특히 건식에칭 공정의 경우 Ion 가속만을 이용하는 IBE(Ion Beam Etching)나, Sputtering과 같이 Magnetron을 이용하는 Sputtering 에칭 공정이 비선택적 에칭 공정이며, Ion 가속에 반응성 가스(Reactive gas)를 사용하는 RIE(Reactive Ion Etching)는 선택적 에칭 공정이다.
9. 참고자료
http://lsea.tistory.com/277
http://www.cyworld.com/01045543325/292535
http://coxem.kr/110010974901
http://blog.naver.com
m/idpass80?Redirect=Log&logNo=60055493812

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주사전자현미경,   미세구조,   관찰,   현미경,   미세구조 관찰