요동자석 스퍼터링 시스템에서의 타겟식각에 관한 연구

Abstract

오늘날 반도체, LCD 공정에 관련되어 가장 보편적인 박막증착장비 중 하나가 마그네트론 스퍼터링 장비이다. 하지만 마그네트론 스퍼터링은 박막공정에서 널리 쓰이는 방법으로 박막증착속도가 빠르다는 장점이 있으나 자기장에 의해서 전자가 타겟 표면에 국부적으로 집중되어 타겟의 식각이 균일하지 못하여 타겟수명(target life-time)이 감소하고 식각형상이 고르지 못함에 따라 박막의 증착균일성(deposition uniformity) 역시 나빠지게 되는 단점이 있다. 본 연구에서는 단일/이중 요동자석 스퍼터링 건을 이용하여 타겟표면의 자기장을 대칭적, 주기적으로 변화시켜 가며 타겟효율, 타겟수명과 같은 주요 성능지표들에 대하여 최적화 연구를 수행하였다. 동시에 PIC(particle-in-cell)-MCC(Monte Carlo collision)방식의 타겟 스퍼터링 식각전산모사를 수행하여 실험결과와 전산모사 결과를 비교, 분석하여 전산모사만으로 식각형상을 예측하는 것을 목표로 둔다. 이를 위하여 단일/이중 요동자석건을 장착한 스퍼터링 장치를 이용하여 요동자석열의 자화각도차이에 따른 식각형상을 실험적으로 알아보고 전산모사된 식각형상과 비교, 분석하여 보았다.