진공공학 스퍼터링 과제

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Sputtering(스퍼터링)이란 반도체 제조 공정에서 박막을 형성하기 위해 사용되는 플라즈마를 이용하는 박막 형성 공정이다.
플라즈마란 고체, 액체, 기체외에 제4의 물질상태를 말하는데 기체분자에 이온화 에너지보다 높은 에너지를 가해 이온화시켜 양이온과 전자로 분리되어 존재하는 상태로 이온화된 기체를 말한다. 이러한 플라즈마에는 양이온, 전자, 중성분자들이 섞여 있어 준 중성을 띄게 된다. 스퍼터링 시에는 일반적으로 반응시키는 기체로 Ar(아르곤)을 이용한다.

스퍼터링의 기본적인 원리는 위의 플라즈마를 이용하는데 플라즈마에 전기장을 가해주면 양이온이 음극으로 빠르게 가속된다. 음극으로 가속되어 이동하는 양이온은 음극과 충돌하면서 양이온이 가진 에너지가 주위의 원자로 전달된다. 양이온이 음극물질의 결합에너지보다 큰 충분한 에너지를 가지고 있었다면 음극을 구성하고 있는 물질이 표면으로부터 떨어져 나오게 된다. 이러한 현상을 스퍼터링이라고 하며 떨어져 나온 음극 물질이 기판에 날아가 붙으면서 박막이 형성된다.

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