Materials in Life

Photo lithography(포토리소그래피) 공정의 순서 위의 그림은 포토리소그래피 (photo lithography)  공정의 순서를 나타낸 것이다 . 1.  세정 (Cleaning) 가장 우선으로 기판을 세정해야한다 .  기판 위에 이물질이 있으면 박막이 만들어질 때에 여러 가지 문제가 생긴다 . 2.  증착 (Deposition) 세정 후 그 위에 재료를 증착시킨다 .  재료에 따라 증착하는 방법이 다양하다 .  금속재료의 경우 주로 스퍼터링 (Sputtering)  기법을 하고 ,  반도체나 절연막의 경우는 플라즈마화학증착 (PECVD)  기법을 주로 이용한다 . 3.  세정 (Cleaning) 증착시킨 재료 위를 다시 깨끗하게 세정한다 . 4. PR 도표 (PR Coating) 그 위에 포토레지스트 (Photo Resist) 를 코팅을 한다 .  빛에 반응하는 감광성 고분자 물질인 이것을 사용하면 빛이 받는 부분과 안 받는 부분의 특성 차이를 이용해 부분적으로 모양을 만들어 줄 수가 있다 . 5.  노광 (Exposure) 포토레지스트에 빛을 가할 때에 원하는 모양으로 빛을 가하려면 빛을 모양에 따라 통과하지 못하게 막아주는 마스크가 필요하다 .  그 마스크를 통해 빛을 부분별로 쪼여주는 것이 노광이다 .  여기서 양각 포토레지스트와 음각 포토레지스트로 구분되는데 양각 포토레지스트는 빛을 쬐인 부분이 약해지는 것이고 ,  음각 포토레지스트는 빛을 쬐인 부분이 단단해지는 것을 말한다 . 6.  현상 (Develop) 자외선을 쬔 기판은 이제 특수 용액을 통해 현상 과정을 거칩니다 .  이 과정에서 양각 포토레지스트의 빛 쬐인 부분이 ,  음각 포토레지스트의 빛 안 쬐인 부분이 이 과정에서 녹아내린다 .  이를 통해 회로 패턴을 ...

Thermal Evaporator(열진공증착법) Thermal Evaporator( 열진공증착법 ) 은 가장 기본적인  물리적 박막형성 방법 이다 .  이름에서도 알 수 있듯이 진공의 환경에서 사용된다 .  진공에서 증착을 하는데 증착은 박막을 만드는 물질이 원자나 분자 혹은 입자가 기체 상태로 증발되어 기판을 만나 기판의 표면에서 다시 고체 상태로 변하는 현상을 말한다 .  그 표면은 기체 상태인 물질을 고체 상태로 만들기 위해 낮은 온도를 띄고 있다 .   Thermal Evaporator의  구조는 Vaccum Chamber(진공 챔버), Source material(재료 소스), Substrate(기판), 발열체, 진공 펌프 등이 있다.    챔버의 내부는 진공 펌프를 이용해 진공상태를 유지한다 .  진공도는 10^(-4)  torr  이하로 고진공을 만들어낸다 .  그리고 전기적 저항을 통하여 박막의 재료가 되는 물질에 열을 가한다 .  박막의 재료가 되는 물질은 높은 열을 받게 되면 기체 상태로 변한다 .  기체 상태가 된 물질은 챔버 내에 분산되며 날아간다 .  이 기체의 물질은 기판까지 날아가다가 기판의 차가운 표면에 닿는다 .  그러면 기체인 물질은 기판의 표면에서 고체로 응축되어 박막이 만들어진다 . PVD 관련 자료 링크 Sputtering(스퍼터링) 진공 증착법 Thermal Evaporator(열진공증착법) Electronic-Beam Evaporator(E-Beam 진공증착법) CVD 관련 자료 링크 Chemical Vapor Deposition(CVD, 화학증착법) If there's something wrong, please comment. 사용하시는 기종에 따라 블로그 내용이 잘리거나 겹쳐서 보일 수 있습니다 . ...

Electronic-Beam Evaporator(E-Beam 진공증착법)  Electronic-Beam Evaporator(E-Beam  진공증착법 ) 은  Electronic-Beam을 이용하여 증발원을 가열시켜 증착시키는 방법이다.  기판을 만들려는 물질의 용융점이 넓은 경우에 많이 사용된다 .  용융점이 넓은 물질로는  W, Nb, Si 가 있다 .  장점으로는 물질 표면만 용해가 일어나므로 효율이 높고 오염이 적다 .  또한 용융점이 높은 금속에 적합하다 .  그리고 전자빔의 세기가 강하면 증착되는 속도가 빨라진다는 것이고, 다른 증착법과 비교해   높은 순도 박막이 만들어진다는 것이다 .  단점으로는  X-ray 가 발생한다는 것과 와류와 방전이 심하다는 것이다 .  Electronic-Beam Evaporator의 증착 순서는 우선 필라멘트(주로 W로 되어있음)에 강한 전류를 공급한다 . 그러면 필라멘트에서 전자 빔이 나오기 시작한다. 필라멘트에서 나오는  전자 빔을 전자석에 의한 자기장으로 유도하고 ,  증착하려는 물질에 위치시키면 집중적인 전자의 충돌로 증착시키려는 물질이 가열되어 기체 상태로 변한다 .  이후는  Thermal Evaporator 의 과정과 비슷하다 .  증착시려는 물질은 기체 상태가 되어 챔버 내에서 분산되며 날아간다 .  이 기체의 물질은 기판까지 날아가다가 기판의 차가운 표면에 닿는다 .  그러면 기체의 물질은 기판의 표면에서 고체로 응축되어 박막이 만들어진다 . PVD 관련 자료 링크 Sputtering(스퍼터링) 진공 증착법 Thermal Evaporator(열진공증착법) Electronic-Beam Evaporator(E-Beam 진공증착법) CVD 관련 자료 링크 Che...

Sputtering(스퍼터링) 진공 증착법    Sputtering(스퍼터링) 진공 증착법 을 알려면  Sputtering  현상을 먼저 알아야 한다.   Sputtering  현상이란  DC 플라스마 등에서 생성된 에너지를 갖은 이온이나 원자가 물질에 부딪치면 부딪힌 부분 주변의 원자들에게 에너지가 전달된다 .  이 전달되는 에너지가 부딪힌 물질 원자들 간의 결합력보다 크면 일부의 원자가 결합을 끊고 튕겨져 나가게 된다 .  이 현상이  Sputtering  현상이다 .  이 튕겨져 나간 원자들이 기판까지 날아가 붙으면서 증착이 이루어지면 이 것이  Sputtering(스퍼터링) 진공 증착법이다.  Sputtering 과 진공증착과 많은 차이가 있는데 가장 큰 차이가 증착시키는 물질에 운동량을 직접적으로 준다는 것이다 .   장점으로는 박막의 생성 속도가 여러 종류의 금속에 대해 거의 일정하다는 것과 전류량과 박막두께가 거의 정비례하므로 조절이 쉽다는 것이다 .  또한  재료가 되는 원자들이 강하게 기판에 부딪혀 증착되기 때문에 박막의 밀착강도가 높다.  단점으로는 사용 가능한 물질이 금속에 한정적인 것이다 . PVD 관련 자료 링크 Sputtering(스퍼터링) 진공 증착법 Thermal Evaporator(열진공증착법) Electronic-Beam Evaporator(E-Beam 진공증착법) CVD 관련 자료 링크 Chemical Vapor Deposition(CVD, 화학증착법) If there's something wrong, please comment. 사용하시는 기종에 따라 블로그 내용이 잘리거나 겹쳐서 보일 수 있습니다 .  문제가 있으시다면 댓글 부탁드립니다....

Chemical Vapor Deposition(CVD, 화학증착법)  CVD(Chemical Vapor Deposition) 는  기판을 만들려는 물질이 기화되어 기판 표면에서 화학반응을 일으켜 고체 생성물인 박막을 얻는 공정이다 .  물질이 기체 상태의 가스로 주입이 되고 확산을 통해 기판 위로 날라간다. 그 후 기판 표면에서 화학반응을 일으켜 박막이 생성된다. 화학반응 후 나오는 기체들을 확산을 통해 다시 빠져나간다.     약  1000 ℃  정도의 고온에서 이루어진다 .  이 방법은 접착력이 우수해 복잡한 형태의 기판에 사용이 가능하다 .  또한 균일하게 증착이 되고 고순도 물질의 박막을 만들 수 있다 .  또한 국부적인 증착도 가능해 자신의 원하는 기판의 부위에 박막을 만들 수 있다 .  이러한 점들 덕분에 현재 반도체 제조법에서 가장 유용하게 쓰인다 .  그리고 다양한 재료에 적용이 가능하고 ,  박막의 성분 조절이 가능하다 . 하지만  단점으로는 코팅 반응에 대한 접착기판의 안정도를 고려해야 한다 .  또한 기판과 증착하려는 물질간의 열팽창계수 차이를 고려해야한다 .  그리고 부산물의 독성과 부식성을 해결하는데 비용이 많이 든다 . PVD 관련 자료 링크 Sputtering(스퍼터링) 진공 증착법 Thermal Evaporator(열진공증착법) Electronic-Beam Evaporator(E-Beam 진공증착법) CVD 관련 자료 링크 Chemical Vapor Deposition(CVD, 화학증착법) If there's something wrong, please comment. 사용하시는 기종에 따라 블로그 내용이 잘리거나 겹쳐서 보일 수 있습니다 .  문제가 있으시다면 댓글 부탁드...