[예비보고서] RF-Magnetron Sputter를 이용한 박막 증착 원리 이해

소개글

고려대학교 신소재공학부 재료공학실험 A+ 레포트입니다.

목차

1. PVD 증착방식인 Sputtering의 원리에 대한 이해
가. Sputtering의 원리
나. Sputtering yield

2. Plasma의 일반적인 특성에 대한 이해
가. Plasma
나. Plasma 특성
다. DC에서의 Plasma / RF에서의 Plasma

3. 참고문헌

본문내용

1. PVD 증착방식인 Sputtering의 원리에 대한 이해

가. Sputtering의 원리
sputtering이란 진공 속에 물건과 도금할 금속을 넣고, 금속을 가열하여 휘산(揮散)시켜서 물건 표면에 응축시켜 표면에 얇은 층을 만드는 방법이다. 진공탱크 속에 넣어야 하므로 큰 것에는 적용하기가 어렵고 박막(thin film)을 만드는데 사용되는 방법이다.
박막을 만들기 위해서는 박막의 재료가 되는 원자들을 원하는 표면에 가서 달라붙게 만들어야 하는데, 이 원자들을 어떻게 만드는가에 따라 여러 가지 방법이 있다. Sputtering의 경우는 이온화된 원자(Ar)를 전기장에 의해 가속시켜 박막재료(source material)에 충돌시키면, 이 충돌에 의해 박막재료의 원자들이 튀어나온다. 이 튀어나온 원자들이 날아가서 원하는 표면(wafer)에 붙게 되는 것이다.

<중 략>

나. Plasma 특성
1) 전기적 특성 : 전체적으로는 중성이지만 1/만개~백만개 정도의 이온과 자유전자가 존재하므로 외부의 전계에 의해 전류를 흘릴 수 있는 특성을 갖는다. 특히 플라즈마의 온도는 입자의 운동상태와 직접적으로 연관되기 때문에 전도도 증가와도 관련된다.
2) 화학적 특성 : 플라즈마 내부에는 활발하게 운동하는 전자와 이온이 존재하기 때문에 다른 물질을 여기, 전리시킬 수 있다. 따라서 다른 물질의 화학 반응을 활발하게 일어나도록 분위기를 조장해 준다.
3) 물리적 특성 : 전자와 이온의 질량차이가 아주 크다. 그런 이유로 각 입자의 운동속도도 아주 큰 차이를 보이는데 이는 sheath, debye shielding 같은 현상을 초래한다.

참고 자료

박막 증착 및 진공 장비, 전병선, 2011
http://blog.naver.com/PostView.nhn?blogId=ready0man&logNo=40020934329&redirect=Dlog&widgetTypeCall=true
http://blog.daum.net/widerock1/13384511
psel.snu.ac.kr/psel/files/lecture/plasma.hwp