2007-06-18
org.kosen.entty.User@6a767814
김양수(dlinka)
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반도체 박막제조시에 sputtering을 많이 사용합니다.
그런데, sputter에 의해서도 증착이 되지않는 물질이 있는지요?
많은조언 부탁드립니다.
- sputter
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답변 1
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답변
조유석님의 답변
2007-06-20- 0
>반도체 박막제조시에 sputtering을 많이 사용합니다. >그런데, sputter에 의해서도 증착이 되지않는 물질이 있는지요? >많은조언 부탁드립니다. 답변 스퍼터링은 target 물질을 불활성 가스 이온으로 충돌시켜 target을 원자단위로 떼어내어 이를 기판에 응축 시키는 방식입니다. 원리상 bulk 형태의 target만 가공한다면, 동일한 조성의 박막을 증착 할 수 있는 훙륭한 진공 증착 방법입니다. DC magnetron sputter를 이용하는 경우에는 전기전도도가 높은 주로 금속 물질의 증착 공정 을 수행 할 수 있지만, 전기전도도가 낮은 세라믹 물질은 target 표면에 charge가 모여서, 결국엔 arcing이 발생되는 현상으로 인해 플라즈마가 매우 불안정하며, 증착이 불가능합니다. 이경우엔, RF magnetron sputter를 써서, 불활성 가스를 이온화 시키고 charge 가 target 표면에 모이는 현상을 방지하여 안정한 증착을 이룰 수 있습니다. 하지만 이경우엔 target의 조성중 휘발성이 높은 원소가 다른 원소에 비해 증착율이 낮아 target의 조성과 불일치하는 경우가 많습니다. 이를 위해, 산소나 질소 같은 휘발성이 높은 원소를 첨가하는 방식의 반응성 RF magnetron sputter가 있으며, target을 제작할때 고려해서 제작합니다. 이러한 개선에도 불구하고, sputter로 모든 종류의 박막을 증착하긴 매우 힘듭니다. 첫번째로 에피 성장 같은 높은 결정성의 박막을 성장하는 것은 거의 불가능합니다. 기판 온도를 올려서 성장 하는 드문 경우도 있지만, 역시 다른 에피층 성장 방법에 비해 결정성은 상당히 떨어집니다. 둘째로 유기물의 증착은 절대 불가능합니다. 요즘 유기 EL이나 유기 반도체 하시는 분들 많지만 유기물 처럼 분자량이 크고, 결합 형태가 복잡한 경우, 원자단위로 target으로 부터 방출된 유기물내 원소들이 기판에서 자동으로 축합 반응을 일으키는 것은 불가능 하기 때문에 유기물의 증착은 불가능합니다. 세째로 다성분계의 증착은 PLD 방법에 비해, 힘듭니다. 물론 다성분계 물질을 스퍼터로 열심히 증착하고 연구하시는 분도 있으시지만, 다성분계 물질의 경우 화학적 조성을 정확하게 제어해야 하는 박막의 경우, 스퍼터로는 한계가 있습니다.