스퍼터링 박막공정

소개

스퍼터링 박막공정의 6가지 종류에 대한 설명 및 각 종류 별 특징에 대한 자세한 설명

목차

I. 스퍼터링 박막공정
1.스퍼터링 박막공정 개론
2.직류 스퍼터링 공정
3. 반응직류 스퍼터링
4. 고주파 스퍼터링 공정
5. 이온 빔 스퍼터링 빔
6. 이온화 고주파 스퍼터링
7.할로우 캐소드 디스챠지법
8.스퍼터링 제조조건

II. 자료출처

본문내용

I. 스퍼터링 박막공정

1.스퍼터링 박막공정 개론
스퍼터링법은 플라즈마, 이온빔, 아크등을 사용하여 타켓 물질을 스퍼터하여 기판에 세라믹스 박막을 형성하는 방법이다. 스퍼터링법은 산화물 타켓을 쓰는경우, 알곤 스퍼터링에 의해서 양잘의 세라믹스 박막을 형성할 수 있지만, 대형타켓제조가 어렵고, 타켓이 열충격에 약한 단점이 있다. 따라서, 금속 타켓을 사용한 반응 스퍼터링이 많이 활용된다, 이경우, 타겟 포이즈닝 문제를 해결하기위해 비대칭 펄스 직류 방식을 쓴다. 넓은 면적에 두꺼운 세라믹스 박막을 형성하기 위해서는 고주파 플라즈마 상호 스퍼터링을 사용하는 할로우 캐소드 아크 디스챠지 법을 사용한다. 이방법은 기존의 10배이상으로 빠른장점이 있다.

2.직류 스퍼터링 공정

Fig.1은 스퍼터링 법의 개념도 이다.
진공 펌프로 진공이 유지된 챔버내에서 스퍼터 기체로 알곤 가스를 흘려주면서 공정 압력 60밀리토르 정도를 유지한다. 코팅하고자 하는 물질 타켓에 10W/cm2정도의 직류 전원을 인가하면, 코팅하고자 하는 기판과 타켓사이에 플라즈마가 발생한다. 이러한 플라즈마 내에서는 다음과 같은 현상이 일어난다.
고출력 직류 전계에 의해 알곤 기체가 양이온으로 이온화 된다. 알곤 양이온은 직류 전계에 의해서 음극으로 가속되어 충돌하게 된다. 이 충돌 에너지에 의해서 코팅에 필요한 스퍼터된 입자가 튀어 나오게 된다. 이들 스퍼터된 중성입자들이 기판에 도달하여 박막을 형성시키게 된다. 타켓에 충돌되는 알곤 양이온의 양을 증가시키기 위해 타켓 뒤쪽에 자력을 형성시켜 전자이동 궤적을 변형하여 알곤 기체의충돌 횟수를 증가시키고, 결국, 알곤 원자의 이온화를 촉진시킨다. 이러한 방식을 평면 마그네트론 방식이라고 한다. 이러한 이유로 타켓 형태 및 자력선의 방향을 조절하여 원하는 형태의 박막 코팅을 한다. 일반적으로 증착속도는 분당 10nm정도이다.

참고자료

· - 스퍼터링박막공정, 이전국, 한국과학기술원박막기술연구센터
· - http://cafe.naver.com/gfbghn.cafe?iframe_url=/ArticleRead.nhn%3Farticleid=161