세미묵_thinfilm deposition (PVD=dc sputter/rf sputter)

<dc sputter를 사용해서 금속 Mo 증착하기>

 

-증착->PVD방법, CVD방법

-포토공정을 진행해서 pr패턴이 완성된 웨이퍼에 
sputter를 통해서 PVD증착을 한다.

-> 우리는 지금 mos cap소자를 만들고 있다.

 

: 가스들의 유량(mfc)을 조정해주고, 가스밸브를 열어준다.
dc power를 온해주면, 메인 챔버창으로 분홍색
플라즈마가 생성된다.

 

: lift-off는 습식식각의 한종류 

: 질소건을 이용해서 잔여물질들을 제거한다

: 현미경을 통해 금속 패턴이 잘 생긴 것을 확인할 수 있습니다. 

 

 

 

 

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<rf sputter를 사용해서 IGZO 증착하기>

 

[RF sputter 장비 설명]

 

-rf sputter는 진공장비의 일환으로, 디스플레이를 위한 스위치소자를
제작하기 위해 쓰인다. (cf. 스퍼터는 dc가 가장 많이 쓰이긴 함)

-dc와 rf스퍼터의 차이
: dc스퍼터는 +전압 꾸준히 인가/ rf 스퍼터는 +-번갈아가면서 전압을 인가

-rf스퍼터가 필요한 이유
: 금속이 아닌 반도체 물질을 효과적으로 증착하기 위해서. 
(즉, 전자가 이동할 부분을 증착하여 만들어준다)

-10nm~20nm두께의 박막을 증착을 할 수 있다.

-20nm의 igzo를 증착 완료함
: (igzo thin film) 인듐갈륨징크옥사이드

-(고진공 10exp-7 torr) 진공챔버의 필요성

: 린프리패스를 증대시키기 위해서

즉, 진공 챔버내 = 파티클이 없는 상태니까 (공중에 떠다니는 다른 입자들이 없는 상태),
원하는 위치까지 원하는 원자를 이동시킬 수 있는 장점을 가지고 있기 때문에 진공챔버를 이용한다.

[rf sputter 사용한 pvd공정 단계]

 

<로드락 챔버를 vent후, 메인 챔버로 웨이퍼 샘플 이동시키는 과정 설명 >

-진공챔버는 항상 진공으로 되어잇으므로,
웨이퍼를 넣기 위해 vent(로드락 내를 진공->상압)를 한다.

-그후, 로드락 챔버를 이용하여 웨이퍼 샘플을 원하는 챔버(메인 챔버=진공챔버)로 이동시키기 위해,
로드락 챔버를 진공으로 잡은 후에, 진공인 메인 챔버로 이동시키는 단계를 거친다.

-즉, 벤트 과정을 통해 저진공으로 잡힌 로드락에서 게이트를 열고 메인챔버로 샘플을 이동시키는 것이다. 

 

<플라즈마 공정 설명>

-플라즈마: 이온화된 기체! ex.아르곤기체
(아르곤 기체의 플라즈마 색깔을 확인해보는게 키포)

-보통 기체들은 중성적인 상태를 유지 (원자수준에서 +를 띄는 원자핵과, 주변을 도는 -전자의 구성)
-> 이를 '불안정'하게 만들기 = 그 기체가 '큰에너지'를 가질수잇다는 뜻임
-> 이 기체가 가지고 있는 큰 에너지를 이용해서,

    이를 원하는 물질에 충돌시켜서, 원하는 원자가 튀어나오게 할 수 잇다.

-플라즈마를 형성시키기 위해서 한쪽은 +,한쫏은 -인가 (power supply를 start)

-> 기체의 중심+, 주변 도는 -가 인력으로 각각의 전극쪽으로 이동

-> 기체의 원자핵+와 전자의-가 서로 분리되게 되어 '전계가 생성' = '에너지가 크다' = '불안정하다'
   ='이온화된 기체' 를 이용하면, 원하는 원자를 원하는 substrate에 이동시킬수잇다.

<이후, >
-벤트를 통해서 샘플을 꺼낸다.


cf. 
-(throttle밸브를 통해서 기체를 주입시킬 수 잇는 
상태를 만든다?
원하는 양의 기체가 들어갈 수 잇도록
조건을 마련해놓는 것이므로 중요)
(로드락 벤트를 위해서 벤트버튼을 누른다..?
-> 상압으로 도달시킨다?
-> 이것을 거꾸로 돌리면 진공이 잡히는 거같아)

 

:증착된 필름인 IGZO 반도체 물질이 두꺼워질수록(두껍게 증착이 될 수록) 불투명해지는 것을 확인 할 수 있다.