공진초음파분광법을 이용한 스퍼터링타겟 접합불량 검사 타당성 연구 (Study on the Defect Detection of the Sputtering Target Bonding with Resonance Ultrasonic Spectroscopy)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 40권 / 5호 / 311 ~ 317페이지
· 저자명 : 지봉규, 박재하, 조승현

초록

스퍼터링타겟은 반도체 및 디스플레이 제조에 많이 활용되는 스퍼터링 공정의 원료와 전극역할을 하는 후면판을 접합시킨 것으로써, 타겟 재료와 후면판의 접합상태 불량은 제품의 품질이나 공정 효율에 많은 영향을 미치므로 엄격한 접합품질의 사전 검사가 요구된다. 기존 대부분의 스퍼터링타겟의 검사는 수침초음파스캔 방법을 이용하여 검사를 수행하였으나, 최근 디스플레이 공정에 많이 사용되는 재료중 물에 반응하는 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)계열의 타겟의 경우 수침 검사가 어려워서 적절한 검사 수행의 어려움이 있었다. 본 연구에서는 전자기음향트랜스듀서(EMAT, electromagnetic acoustic transducer)와 초음파공진분광 기법을 이용하여 물과 접촉 없이 스퍼터링타겟의 접합불량을 검사하는 방법을 제안하고자한다. 이를 위해서 대상이 되는 스퍼터링타겟 시편의 검사에 적합한 EMAT을 제작하고 접합면의 공진분광 특성을 스캔하여 접합불량을 검사하였다. 측정결과 폭 1 mm 이상의 접합 손상부를 검출하였으며, 제안한 방법의 스퍼터링타겟 접합불량 검사 가능성을 확인하였다.

영어초록

Sputtering targets comprise a target material suitable for sputtering processes and a backplate that serves as an electrode. The target material bonds to the backplate via a thin indium bonding layer. Bonding conditions affect the efficiency of the sputtering process because defects in the bonding layer induce inhomogeneity in the applied electric field and an abnormal rise in temperature. Therefore, prior inspection of the bonding condition is essential. Typically, an immersion ultrasonic C-scan method is applied for the inspection of the sputtering target. However, this technique cannot be applied to an indium gallium zinc oxide target material, which is mainly used as a core material for display products, because the gallium dissolves in water. In this paper, a method to inspect the bonding condition of sputtering targets is proposed. The method involves using electromagnetic acoustic transducers (EMAT) and resonance ultrasonic spectroscopy to avoid the use of water coupling. An EMAT suitable for defect detection in the bonding layer was manufactured. The defect in the bonding layer of the target specimen was detected by scanning the resonance in the backplate layer. The results indicated that a defect of 1 mm can be detected. Hence, the results confirmed the feasibility of the proposed technique.

참고자료

· 없음