Coating - PVD & CVD Deposition, Sputter, Evaporation

목차

1. Vapor Deposition의 분류
2. sputtering (증착도금, 진공증착)이란?

본문내용

기상증착법 (Vapor Deposition)은 크게 두 가지로 분류된다.
하나는 PVD (Physical Vapor Deposition)이고 다른 하나는 CVD (Chemical Vapor Deposition)이다. 이 둘의 차이는 증착시키려는 물질이 기판으로 기체상태에서 고체상태로 변태될 때 어떤 과정을 거치느냐 이다. 공정상의 뚜렷한 차이점으로 PVD는 진공 환경을 요구한다. 반면에 CVD는 수십 ~ 수백 torr 내지는 상압의 환경에서도 충분히 가능하지만 CVD는 PVD보다 일반적으로 훨씬 고온의 환경을 요구한다.

먼저 PVD에 대해 언급하면, PVD에 해당하는 증착법에는 스퍼터링 (Sputtering), 전자빔증착법 (E-beam evaporation), 열증착법 (Thermal evaporation), 레이저분자빔증착법 (L-MBE, Laser Molecular Beam Epitaxy), 펄스레이저증착법 (PLD, Pulsed Laser Deposition) 등이 있다. 이 방법들이 공통적으로 PVD에 묶일 수 있는 이유는 증착시키려는 물질이 기판에 증착될 때 기체상태가 고체상태로 바뀌는 과정이 물리적인 변화이기 때문이다.
좀더 풀어서 말하자면, 많이 쓰이는 산화물 반도체나 GaAs 등을 증착시킬 때 PVD 방법들은 그 화합물들을 우선 소결하거나 녹여서 고체 상태의 target으로 제조해서 열이나 전자빔으로 휘발시켜서 기판에 증착시키는 것이고 조금 더 복잡한 방법으로는 각각의 원료 물질을 cell (effusion cell)에 넣은 다음에 cell의 문을 열고 닫는 것으로 원료물질을 열, 레이저, 전자빔 등을 통해 기체상태로 날려서 보내고 날아간 원료 물질이 기판에 닿았을 때 고체 상태로 변화된다. 이때 일단 기판에 붙은 물질의 화학적 조성은 기판에 도착한 기체상태의 물질의 조성과 같다. PVD는 증착시키려는 물질을 기체상태로 만들어서 날려보내는 것이므로 진공을 필요로 한다. 즉, 중간에 다른 기체 분자들과 부딪혀서 기판에 닿지 못하거나 중간에 열을 잃어버려서 고체로 변해버리는 문제를 막기 위해 진공 환경에서 실험해야 한다.

참고 자료

없음