Ultrasonic spray pyrolysis 장비를 이용한 TCO 증착(Al-doped ZnO제작)

소개글

TCO 의 대표적인 소재 ITO를 대체할 소재로 Al-doped ZnO를 제작해보고, 전기적인 특성을 측정해보자.

목차

1. 실험목적
2. 이론적 배경
3. 실험방법 및 실험장비
4. 결과 및 고찰
5. 결론
6. 참고문헌

본문내용

2. PVD
PVD(물리 기상 증착) 공정의 정의는 생성하고자 하는 박막과 동일한 재료(Al, Ti, TiW, W, TiN, Pt 등)의 입자를 진공 중에서 여러 물리적인 방법에 의하여 기판 위에 증착시키는 기술을 말한다. 특징을 보면 ① 기판의 온도를 자유롭게 선택 가능하고, ② 화학반응은 거의 일어나지 않고, ③ 부착한 원자와 기판의 밀착성이 좋고, ④ 진공도, 증기압, 장치구조, 전원출력 등의 물리적인 변수의 제어로 공정결과를 결정할 수 있고, ⑤ 저온에서 가능하며 정확한 합금 성분 조절이 용이하며, ⑥ 단차 피복(Step Coverage), 결정 구조(Grain Structure), 응력(Stress) 등의 조절이 용이하다.
 장치의 구성을 보면 반응 용기 내부의 압력을 저압(10-6 ~ 10-9 Torr)으로 만들기 위한 진공장치, 구성품(제어부, Load Lock, 반응 용기 등)으로 이루어진 Main Frame, 전원을 공급하기 위한 전원 공급부 그리고 증착하고자 하는 박막에 따라 반응 용기 안에 원하는 종류의 재료를 설치하게 되는 Target 등으로 이루어진다.
 - PVD 법의 장점
여러 전자총과 Source를 사용하여 합금 막의 형성 외에 2종류 이상의 금속막을 진공 파괴 없이 형성할 수가 있어 특히 얕은 합금을 가진 소자의 배선 금속에 Al 이외의 것을 사용하는 공정에 필요하다.

2-1 sputtering
이온은 매우 높은 에너지를 가지고 음극물질에 충돌하게 되면 충돌 주변의 원자들에게 에너지가 전달되고, 이때 전달되는 에너지가 원자들 간의 결합력보다 크다면 원자들 중 일부는 결합을 끊고 외부로 튕겨 나가게 된다.
이 자체를 스퍼터링 현상이라 부르며 음극에서 튕겨나간 원자들이 음극 반대편에 위치한 기판까지 날아가 붙으면서 증착이 이루어지게 되는 것이 Sputtering 법이다.
이러한 스퍼터링 장치에서 음극은 타겟이 대신하고 있으며 그리고 방전을 시켜주기 위한방전용 가스로 보통 Ar 가스를 사용하고 있다.

참고 자료

[네이버 지식백과] 박막 [thin film, 薄膜] (두산백과)
http://m.blog.naver.com/patentcha/120212875105
http://semipark.co.kr/semidoc/waferfab/thin_film.asp?tm=8&tms=8
[네이버 지식백과] 박막 [薄膜, thin film] (화학용어사전, 2011. 1. 15., 일진사)