| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2014년 봄 (05/15 ~ 05/16, 창원컨벤션센터) |
| 권호 | 20권 1호 |
| 발표분야 | A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials) |
| 제목 | 대기압 레이저 화학기상증착법으로 제조된 금속박막의 증착기구 이해 및 특성 평가 |
| 초록 | 레이저(Laser)는 전자산업, 군사, 의학 및 생명공학 등 여러 가지 산업분야에서 널리 사용되고 있다. 전자재료 분야에서 레이저는 우수한 지향성(directivity)과 간섭성(coherence), 높은 에너지의 집적도 등의 특징을 사용하여 미세 영역의 가공 및 마이크로/나노 사이즈의 소자 개발에 사용되고 있다. 화학기상증착법(Chemical Vapor deposition)은 반응에너지원을 공급하여 기판위에서의 화학반응을 이용하여 원하는 물질을 증착하는 방법이다. 금속 물질부터 산화물, 질화물 등 여러 종류의 물질을 증착할 수 있으며, 우월한 박막의 특성, conformal한 증착 코팅이 가능하다는 점에서 전자산업에서 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 레이저와 화학기상증착법의 장점을 이용하여 레이저 화학기상증착법(Laser Chemical Vapor Deposition)을 이용하여 금속박막을 제조하였다. 레이저를 이용하여 수 마이크론 영역에만 열을 가하고 레이저에 의해 활성화된 전구체를 이용하여 패터닝 없이 한번에 패턴된 금속박막을 증착하였다. 그리고 제조된 금속박막에 대한 평가 및 응용에 관한 연구를 진행하였다. 레이저는 나노세컨드(ns)의 펄스 듀레이션을 갖고 355nm의 파장을 갖는 Nd:YLF laser를 사용하였다. 가공 부위에서 10μm*10μm 면적을 갖는 레이저로 setting 하였으며, 이를 수 μm/s의 속도로 scanning하여 10μm 크기로 패턴된 금속박막의 Line을 얻을 수 있었다. 전구체(Precursor)로는 W(CO)6와 Co2(CO)8을 사용하여 각각 W(tungsten)과 Co(Cobalt) 박막을 증착하였으며, 50oC, 30oC로 각각 유지한 채로 이송가스로 아르곤(Ar) 가스를 사용하여 기화시켰다. W, Co 각각의 증착물질에 대하여 증착두께 및 증착율, 잠복기 등을 분석하여 증착 메카니즘에 대해 연구하였다. 각각의 증착물질은 기판온도변화와 전구체 특성, 기상반응 등에 따라 각기 다른 핵생성 배리어와 표면거칠기를 가지는데 이는 전구체의 다른 증착온도가 성장 거동에 영향을 끼친다고 판단된다. 이렇게 분석된 성장인자들을 제어하여 성장시킨 금속박막의 최적의 증착율 및 비저항 값을 갖는 조건을 확인하였으며, 이를 통해 대기압 레이저 화학기상증착법의 주요 증착기구 및 막질 제어인자들을 확인하였다. |
| 저자 | 정경훈1, 변인재2, 정도순2, 이재갑1 |
| 소속 | 1국민대, 2참엔지니어링 |
| 키워드 | Laser Chemical Vapor Deposition; Photo-decomposition; Patterning; Growth Mechanism; Resistivity |
