8일차 강의에서는 Deposition 공정에 대해서 배웠습니다. 크게 PVD 와 CVD로 나눌 수 있고 PVD의 경우 Thermal Evaporation 과 Sputtering 이 있고 CVD 의 경우 APCVD(Atmospheric Pressure), LPCVD(Low Pressure), PECVD(Plasma Enhanced), HDPCVD(High Density Plasma), ALD(Atomic Layer)가 있습니다.
먼저 크게 PVD의 장점으로는 공정이 단순하며 여러가지 물질을 사용할 수 있고 단점으로는 낮은 Step coverage가 있습니다. T.E 방식의 경우 가열 방식에 따라 여러가지 종류로 나뉘어 지지만 공정이 단순하고 여러가지 물질을 사용할 수 있다는 장점이 존재합니다. Sputtering 방식은 물리적인 힘을 기반으로 Deposition을 진행하는 방식입니다. 사용할 수 있는 물질의 제한이 없고 Thin Film의 두께를 조절이 용이하다는 장점이 있지만 기판에 손상이 갈 수 있다는 단점이 존재합니다.
CVD 의 경우 공통적인 장점은 좋은 Step coverage이며 반면 많은 변수가 존재하기 때문에 공정과 설비가 복잡하다는 단점이 있습니다. APCVD와 LPCVD와 PECVD의 경우 분자 하나의 박막 형성속도는 LPCVD , PECVD, APCVD 순으로 빠르며 이중 PECVD의 기울기가 다른 이유는 플라즈마를 사용하기 떄문에 저온에서 속도가 더 빠르게 증가하기 때문입니다. HDPCVD의 경우는 고밀도 플라즈마를 사용하기 때문에 PECVD보다도 낮은 온도에서 박막형성이 가능합니다. 또한
Sputtering 과 Deposition을 반복적으로 진행하기 때문에 매우 높은 퀄리티의 박막을 얻어낼 수 있습니다. 하지만 Sputtering이 동반되는 공정이기 때문에 속도가 느리다는 단점이 있습니다. ALD의 경우에는 원자층을 1층식 형성하는 방법으로 A precursors을 넣어서 A 원자층을 한층 쌓고 A precursors을 다 빼낸후에 다시 B precursors 원자층을 한층 쌓고 B precursors을 다 빼내는 방식으로 이 과정을 반복하여 원자층을 형성합니다. 매우 정교한 조절이 가능하고 박막이 매우 얇으며 매우 높은 퀄리티의 박막을 얻어낼 수 있으며 Step coverage 가 100%에 가깝습니다. 단점은 한층한층 쌓기 때문에 속도가 굉장히 느리고 Precursors가 굉장히 제한적입니다. 또한 ALD의 경우 기본적으로 저온에서 진행되지만 적장온도를 유지할 필요가 있습니다. 너무 고온이 되면 열 분해나 박막이 탈착되는 현상이 발생할 수 있으며, 너무 저온이 되면 응결되어서 박막형성속도가 너무 느려지는 현상이 발생할 수 있습니다.
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