[신소재공학실험]박막 실험

소개글

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목차

1. 실험 이론 및 원리
2. 실험 방법
3. 실험 결과
4. 토의 사항

본문내용

1. 실험 이론 및 원리
가. 실험 배경
현재 magnetron sputter는 반도체, LCD 등을 포함하는 microelectronics 산업에서 박막 형성을 위한 주요 장비로 널리 쓰이고 있으며, 소자의 고집적화 및 대형화 추세에 따라 그 이용가치는 더욱 증대되고 있다. 본 연구에서는 TFT-LCD용 color filter제조시 ITO 박막 형성을 위해 사용하는 magnetron sputter내부의 플라즈마 분포 및 ion kinetic energy에 대한 해석을 실시 하였으며, ITO target의 erosion형상의 원인을 실험결과와 비교하였다. magnetron sputter은 target에 가해지는 기본 전압에 의해 target과 shield 혹은 target과 substrate 사이에서 생성될 수 있는 플라즈마 사이의 전위차에 의해 가속된 이온들이 target 표면과 충돌하여 이차 전자방출을 일으킴과 동시에 target표면에서 sputtering을 일으키고, 이들 sputtered된 중성의 원자들이 substrate로 날아가 박막을 형성하는 원리로 작동된다. 이 때 target에서 방출되는 이차전자들은 영구자석에 의한 자기장효과에 의해 target 근처에 갇히게 되어 중성 기체분자들과 이온화반응을 통해 플라즈마를 유지하고 그 밀도를 높혀주는 역할을 담당하게 된다. 즉 낮은 압력 및 기본 전압에서도 플라즈마 밀도를 높일 수 있고 sputtering 현상 자체를 수치묘사할 수 있는 정량적인 모델은 아직까지 명확하게 정립되어 있지 않다.
따라서 본 연구에서는 magnetron plasma 자체에 대한 수치해석에 주안점을 두고 아울러 bulk plasma영역에서 target으로 입사하는 이온들의 입사에너지 및 입사각도 등을 Monte Carlo 방법으로 추적하여 sputtering 현상을 유추해 보았다. sputtering현상을 살펴보기 위해 magnetron sputter내 플라즈마밀도, 전자온도, 특히 target 및 substrate를 충돌하는 이온의 입사에너지 및 입사각 분포 등을 계산하는데 hybrid 방법으로 시뮬레이션을 하였다.

참고 자료

없음