[자연과학]박막과 MEMS

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처음에 전공과 관련된 과학내용을 주제로 레포트를 쓰라고 하셔서 많이 당황했었다. 전공이 물리인데 순간 어떤 것을 써야할지 고민이 되었다. 그러다가 요즘 각광을 받고 있는 박막에 대해서 쓰기로 결정했다. 그렇다면 박막과 MEMS가 무엇이며 박막의 제조방법 및 물체의 표면을 관찰할 수 있는 측정장비에 대해서 알아보겠다.

박막(thin film)이란 수천 Å이하의 특수한 표면막으로서 전자 장치의 부품에 이용하며, 금속 박막이나 유전체 박막은 종래의 저항이나 콘덴서를 대신 사용하여 최소형화 기술에 공헌하고 있다. 그렇다면 MEMS는 무엇인가? MEMS는 Micro Electro Mechanical Systems로서 마이크로 시스템, 마이크로 머신, 마이크로 메카트로닉스 등의 동의어로서 혼용되고 있으며 번역하면 초소형 시스템이나 초소형 기계를 의미한다. 의료분야를 비롯한 기계분야 등 여러방면에서 폭넓게 쓰일 수 있는 기술이기 때문에 현재 많은 사람들이 연구하는 분야 중 하나이다.

박막을 만드는 방법에는 여러 가지가 있는데 한가지씩 살펴보기로 하겠다. 우선 CVD(Chemical Vapor Deposition)법이 있다. CVD는 IC(집적회로)등의 제조공정에서 기판 위에 실리콘 등의 박막을 만드는 공업적 수법으로서 실리콘 산화막, 실리콘 질소막, 아모르퍼스 실리콘 박막 등을 만드는데 쓰인다. 제작과정에서 화학반응을 이용하므로 화학기상성장법이라고 불린다. CVD의 반응 메커니즘은 다음과 같다. ① 증착지역으로 반응물질을 전달한다. ② 경계층 내에서 기체상 반응을 통해 막 전구체를 생성한다. ③ 활성화된 막 전구체가 경계층을 통하여 기판의 표면으로 이동한다. ④ 활성화된 막전구체가 기판의 표면에 흡착된다. ⑤ 흡착된 막 전구체가 보다 안정한 곳으로 확산된다. ⑥ 막이 형성된다. ⑦ 반응 부산물을 탈착시킨다. ⑧ 탈착된 부산물이 증착지역으로부터 이탈되어 배기된다. CVD방법에는 여러 가지가 있지만 2가지만 간단히 소개하겠다.

참고 자료

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