| 초록 |
최근 전자산업의 발전은 형상 면에서 경박 단소화로 급속하게 진행되고 있으며, 전자소자 내부에서의 배선재료로 사용되고 있는 알루미늄(Al) 박막의 두께 역시 얇아지고 있다. 극박막 범위에서 박막의 두께 증가에 따라 전기가 잘 흐르기 시작하는 박막의 최소두께로 정의 되는 유착두께를 실시간으로 측정하는 방법에 대해 연구하였다. 또한 박막의 미세구조 변화 관점에서 연구함으로써 여러 가지 금속박막에 대한 유착두께를 줄일 수 있는 방법을 도출 할 수 있다. 본 연구에서는 유리 기판 위에 사진식각 공정으로 패턴을 형성하고 패턴이 형성된 유리 기판은 스퍼터에 연결된 4-point probe에 구리 도선으로 연결한 후 DC 마그네트론 스퍼터법으로 Al과 Sn을 증착하면서 실시간으로 시간에 따른 면저항을 측정하며 이 때 스퍼터 내부 진공도는 4.6 x 10 -5까지 낮춰준 후 각각의 금속에 맞는 진공도를 설정하였다. 20.0 sccm의 Ar가스를 넣고 100 W의 파워에서 플라즈마를 형성시켜 금속을 증착하였으며4-point probe를 이용하여 실시간으로 면저항을 측정했다. 100 W에서는1초단위로 면저항을 측정한 결과 평균적으로 Al은 71초Sn은 20초에 저항이 급격히 감소함을 알 수 있었다. 또한 저항이 급격히 감소한 시점의 박막 두께를 알기 위해surface profiler로 박막두께를 측정한 결과 1초당 Al은 0.33 nm, Sn은 0.43 nm이었다. 실험적으로 R은 면저항, T는 증착 시간이라 할 때 Y축을 RxT3으로 하고 X축을 T로 설정하고 그래프로 나타내면Y축의 값이 최소값을 갖는 시점이 유착두께 임을 TEM분석으로 확인하였다. Al박막의 경우 저항값이 다시 증가했다가 감소하는 경향을 보였으며 이는 Al입자가 Al2O3로 산화됐을 것이라 예상하였다. 스퍼터 파워에 따른 증착속도와 그래프 변화를 관찰하고 SIMS분석을 통해 Al의 산화현상을 확인하였다. |
