Sputtering Sputter

2004.06.19 16:34

관리자 조회 수:15866 추천:301

일단 스퍼터의 동작원리를 간단히 보면 다음과 같습니다.
  우선 플라즈마는 어떠한 방법으로든 만들어진 경우 타겟에는 음전위를 인가합니다. 이때 타겟 앞에 형성된 쉬스(sheath)전위에 의해서 쉬스 내의 이온들은 가속은 받아 운동 에너지를 얻게 되고 이 에너지를 가지고 타겟 표면과 충돌하게 됩니다.  이때의 운동에너지는 쉬스 전위차에서 생긴 potential energy 차이가 운동에너지화 되며 질량이 큰 이온일수록 타겟에 가하는 충돌에너지는 커지게 됩니다.
  이온과 타겟의 충돌에 의해서 타겟을 구성하고 있는 원자들의 일부가 타겟으로부터 떨어져 나오게 됩니다. 따라서 비교적 질량이 큰 이온을 갖는 플라즈마를 sputter에서는 사용하며 이들중 화학적인 성질이 안정하고 가격이 저렴한 Ar, 경우에 따라서는 간혹 N2기체가 많이 사용됩니다. 떨어져 나온 원자들은 전기적으로 대부분 중성을 띄어 쉬스 전위에 상관없이 공간내로 퍼져나갑니다. 이들이 퍼져 나가는 방향에 잘 맞추어 처리하고 하는 시편을 높으면 시편 위로 박막이 쌓이게 됩니다. 참고로 원자가 떨어져 나오는 양은 들어오는 이온의 양과 에너지 및 입사 각도에 의해 결정됩니다. 예를 들어 정으로 돌을 다듬을 때 정이 돌의 면에 수직으로 향하고 있으면 정은 돌을 쳐내지 못하고 박히게 될 것입니다. 만일 사각이 되면 돌가루가 잘 떨어져 나가게 될 것입니다. 이것이 sputter의 간략한 동작원리 입니다. 따라서 sputter가 동작하기 위해서는 플라즈마의 이온이 필요하고(무거울수록 좋고) 전기적으로 음전위를 타겟에 인가할 수 있어야 합니다.
  이때 플라즈마 내의 전자들은 공간내 기체의 해리 및 이온화 반응(dissociation, ionization process)등에 관여하게 됩니다. 이는 비탄성 충돌의 한가지 인데, 전자에 의해 혼합기체들은 특히 dissociation 반응이 많이 일어나게 되며 이 때 우리가 원하는 기체 원자들이나 radical들이 형성되게 됩니다. 이들은 화학 반응성이 좋아진 상태임으로 표면에 있는 다른 입자들과 화학 반응을 잘 하게 됩니다. 이때 플라즈마의 역할은 확학적인 반응이 잘 일어나도록 반응성을 높이는 일을 하게 됩니다. 따라서 sputtering과 chemical reaction은 서로 다른 일이며 플라즈마 내에서 이를 담당하는 인자도 조금은 차이가 있으나 이는 동시에 같이 일어나게 됩니다. 단지 사용자가 화학적인 반응에 관심을 갖고 있으면 첨가 기체를 넣으면 되고 sputtering 자체에 관심이 있으면 첨가 기체를 넣어서는 않되겠지요. 이때는 오히려 무거운 질량을 갖는 기체를 선택하는 것이 바람직합니다.
번호 제목 조회 수
공지 [필독] QnA 글 작성을 위한 권한 안내 [265] 76539
공지 Q&A 검색 길잡이 – 내게 필요한 정보를 더 빠르게 찾는 방법 20076
공지 개인정보 노출 주의 부탁드립니다. 57115
공지 kr 입자 조사에 의한 Cu 스퍼터링 에너지 및 이탈 속도 분포 함수 68613
공지 질문하실 때 실명을 사용하여주세요. [3] 91695
142 안녕하세요. Plasma etch rate에 관하여 질문이 있습니다. [1] 718
141 ICP 후 변색 질문 722
140 O2 플라즈마 사용에 대한 질문을 드립니다. 725
139 안녕하세요 OLED 증착 시 궁금한점이있어 문의드립니다 [2] 745
138 RIE 공정시에 형성되는 두 효과를 분리해 보고 싶습니다. [1] 835
137 플라즈마 세정 장비 (CCP구조)에서 자재 로딩 수에 따른 플라즈마 효과 및 Discolor [1] file 856
136 플라즈마 이용 metal residue 제거방법 문의드립니다. [1] 860
135 O2 Asher o-ring 문의드립니다. [1] 878
134 Sticking coefficient 관련 질문입니다. [1] 951
133 Si 표면에 Ar Plasma Etching하면 안되는 이유 [1] 965
132 etch defect 관련 질문드립니다 [1] 1026
131 RIE 장비 사용 중 dc-bias의 감소 [1] 1045
130 Plasma Etching 교재 추천 부탁드립니다.. [3] 1063
129 Dechucking과 He gas의 관계 질문입니다. [1] 1072
128 엘립소미터 측정관련해서 질문이 있습니다. [1] 1079
127 식각 가스 사용 챔버의 잔류 flourine cleaning 혹은 conditioning 방법 질문 [1] 1088
126 Vacuum Chamber(Etching) 내에서 열의 이동과 Byproduct 이동과의 관계. [2] 1107
125 안녕하세요 텅스텐 에치에 대해 질문드리겠습니다. 1133
124 Uniformity 관련하여 문의드립니다. [1] 1141
123 O2 etch 후 polymer 변성에 관한 문의 file 1146

Boards


XE Login