목차
1. 실험목표
2. 이론적배경
1)sputter 와 PLD 의 원리
2)여러 spurtter의 종류와 원리
3. 실험방법
▶ 장비의 작동방법:
▶ Photolithography 공정
▶ 공정 순서
4. 실험 결과 및 분석
▶PLD
▶RF Sputter
5. 결론
2. 이론적배경
1)sputter 와 PLD 의 원리
2)여러 spurtter의 종류와 원리
3. 실험방법
▶ 장비의 작동방법:
▶ Photolithography 공정
▶ 공정 순서
4. 실험 결과 및 분석
▶PLD
▶RF Sputter
5. 결론
본문내용
AZ 300 developer를 사용한다.
몇 분간 wafer를 developer에 넣고 현상한다. 그리고 1,2차 D.I water
에 담근다. 그 후 질소 blowing을 실시한다.
⑦ hard baking- 용제를 제거하고 접착력을 강화한다.
120°C에서 20분 동안 오븐에 넣어둔다.
오븐에서 꺼낸 후 정리를 하고 실험실로 돌아온다.
Mask 경질 마스크 : Quratz glass (fused silica) 짧은 파장의 투과도가 높다.
열팽창 계수가 낮다. 가격이 비싸다. <크롬, 산화철>
emulsion 마스크 : 젤라틴 , 가격 저렴하고 수명이 한정적,
작은 패턴(1.5마이크로미터)에는 사용 불가.
(1Day 소요)
⑧ SiO2 에칭 NH4 F : HF = 6 : 1 →BHF 에서 기본 7분 30초에서 8분 20초
1,2차 D.I에 세척, 그런 다음 현미경을 이용해서 잘 에칭되었는지 확인한 후 추가적으로 더 에칭할 것을 결정한다.
⑨ P.R 제거 아세톤, 메탄올, 1 2차 D.I순으로 sonic을 이용해서 충분한 시간을
가지고 제거한다.
P.R 제거 후에 질소로 blowing한 후 다시 한번 현미경 관찰을 통해 잘 되었는지 확인한다.
⑩ Si 에칭 TMAH 용액을 90°C에서 6min 이상 동안 잠수시킨 후 D.I Water에 담근다.
질소 blowing을 통해 건조시켜 보관한다.
4. 실험 결과 및 분석
▶PLD
실험결과 산소가 산화박막에 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었고 또한 진공도에서 주입량이 5sccm 이하에서 제작된 박막의 투과율이 현저히 떨어졌고, 5sccm 이상에서 제작된 박막의 투과율을 좋았다. 그러나 5sccm이상의 경우에 박막의 저항이 증가하여 5sccm으로 고정하여 실험하였다. 다음 Table에서 공정변수들을 나타내었다.
Parameters
condition
T-S Distance
60 mm
Substrate Temperature
400
Laser Density
1.5 J/cm
Laser Wavelenght
355 nm
Laser Frequency
5 Hz
Initial Pressure
1x10 Torr
Working Pressure
5x10 Torr
Reactive Gas
Oxygen
(산소압력)
5 sccm
Deposition Time
5min ~ 15min
실험결과 Table
sample
면저항
두께
보정치
비저항
Zno
64.77
0.000045
0.93135481
0.002715
Zno+GaO 1Wt%
6.934
0.000035
0.93135481
0.000226
Zno+AlO 1Wt%
13.28
0.000045
0.93135481
0.000557
▶RF Sputter
수동표면저항측정기에서의 면저항 측정 : R==
시 편
자동표면저항측정기
수동표면저항측정기
오차
면 저항
전류
전압
면 저항
면 저항
ITO
2.147 k/
3.48 mA
2.53 V
3.293 k/
1.146 k/
Cu
20 m/
3.43 mA
0.014 mV
18 m/
2 m/
Si wafer
45.62 /
3.42 mA
30.47 mV
40.35 /
5.27 /
5. 결론
박막을 특정한 용도로 응용하기 위해서는 박막의 두께, 조성, 조도(roughness) 및 기타 물리적·광학적인 특성을 알아 보았고 특히 최근에는 반도체 소자의 집적도를 높이기 위해 기판 위에 형성되는 박막을 더 얇고, 다층화 되는 추세이다. 이러한 고집적 반도체 소자를 개발하기 위해서는 특성에 커다란 영향을 주는 인자인 박막의 두께를 포함한 막의 물성을 정확하게 제어해야 한다. 실험을 통하여 박막공정의 다양한 변수를 알아 보고 실제 박막을 제조하여 측정해 보았다.
몇 분간 wafer를 developer에 넣고 현상한다. 그리고 1,2차 D.I water
에 담근다. 그 후 질소 blowing을 실시한다.
⑦ hard baking- 용제를 제거하고 접착력을 강화한다.
120°C에서 20분 동안 오븐에 넣어둔다.
오븐에서 꺼낸 후 정리를 하고 실험실로 돌아온다.
Mask 경질 마스크 : Quratz glass (fused silica) 짧은 파장의 투과도가 높다.
열팽창 계수가 낮다. 가격이 비싸다. <크롬, 산화철>
emulsion 마스크 : 젤라틴 , 가격 저렴하고 수명이 한정적,
작은 패턴(1.5마이크로미터)에는 사용 불가.
(1Day 소요)
⑧ SiO2 에칭 NH4 F : HF = 6 : 1 →BHF 에서 기본 7분 30초에서 8분 20초
1,2차 D.I에 세척, 그런 다음 현미경을 이용해서 잘 에칭되었는지 확인한 후 추가적으로 더 에칭할 것을 결정한다.
⑨ P.R 제거 아세톤, 메탄올, 1 2차 D.I순으로 sonic을 이용해서 충분한 시간을
가지고 제거한다.
P.R 제거 후에 질소로 blowing한 후 다시 한번 현미경 관찰을 통해 잘 되었는지 확인한다.
⑩ Si 에칭 TMAH 용액을 90°C에서 6min 이상 동안 잠수시킨 후 D.I Water에 담근다.
질소 blowing을 통해 건조시켜 보관한다.
4. 실험 결과 및 분석
▶PLD
실험결과 산소가 산화박막에 많은 영향을 주는 것을 알 수 있었고 또한 진공도에서 주입량이 5sccm 이하에서 제작된 박막의 투과율이 현저히 떨어졌고, 5sccm 이상에서 제작된 박막의 투과율을 좋았다. 그러나 5sccm이상의 경우에 박막의 저항이 증가하여 5sccm으로 고정하여 실험하였다. 다음 Table에서 공정변수들을 나타내었다.
Parameters
condition
T-S Distance
60 mm
Substrate Temperature
400
Laser Density
1.5 J/cm
Laser Wavelenght
355 nm
Laser Frequency
5 Hz
Initial Pressure
1x10 Torr
Working Pressure
5x10 Torr
Reactive Gas
Oxygen
(산소압력)
5 sccm
Deposition Time
5min ~ 15min
실험결과 Table
sample
면저항
두께
보정치
비저항
Zno
64.77
0.000045
0.93135481
0.002715
Zno+GaO 1Wt%
6.934
0.000035
0.93135481
0.000226
Zno+AlO 1Wt%
13.28
0.000045
0.93135481
0.000557
▶RF Sputter
수동표면저항측정기에서의 면저항 측정 : R==
시 편
자동표면저항측정기
수동표면저항측정기
오차
면 저항
전류
전압
면 저항
면 저항
ITO
2.147 k/
3.48 mA
2.53 V
3.293 k/
1.146 k/
Cu
20 m/
3.43 mA
0.014 mV
18 m/
2 m/
Si wafer
45.62 /
3.42 mA
30.47 mV
40.35 /
5.27 /
5. 결론
박막을 특정한 용도로 응용하기 위해서는 박막의 두께, 조성, 조도(roughness) 및 기타 물리적·광학적인 특성을 알아 보았고 특히 최근에는 반도체 소자의 집적도를 높이기 위해 기판 위에 형성되는 박막을 더 얇고, 다층화 되는 추세이다. 이러한 고집적 반도체 소자를 개발하기 위해서는 특성에 커다란 영향을 주는 인자인 박막의 두께를 포함한 막의 물성을 정확하게 제어해야 한다. 실험을 통하여 박막공정의 다양한 변수를 알아 보고 실제 박막을 제조하여 측정해 보았다.
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