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입사각을 가진 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 AIN 박막의 배향 특성
Orientation Characteristics of AIN Thin Film using RF Magnetron Sputtering wish Incident Angle 원문보기

한국전기전자재료학회 2000년도 하계학술대회 논문집, 2000 July 01, 2000년, pp.395 - 398  

박영순 (원광대학교 대학원 전자재료공학과) ,  김덕규 (원광대학교 대학원 전자재료공학과) ,  송민종 (광주보건대학 의공학과) ,  박춘배 (원광대학교 전기 전자 및 정보공학부)

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Reactive radio frequency (RF)magnetron sputter with incident angle has been used to deposit AlN thin film on a crystalline Si substrate. (002)Preferred orientation of AlN thin film has been obtained at low sputtering pressure. Also it has been shown that depostion rate of AIN thin film is affected b...

AI 본문요약
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제안 방법

  • A1N 박막을 증착하기 전에 알루미늄타겟 표면의 산화막과 불순물을 제거하기 위해서 100[W]에서 10 분간 스퍼터링 하였다. 그리고 선택된 Ar, N2부분앞 및 주어진 RF Power에서 플라즈마의 안정화를 위해서 20분간 Pre-Sputtering 하였으며, 이후에 증착 시간을 1에서 3시간까지 변화시키면서 A1N박막을 증착 하였다.
  • 스퍼터링 하였다. 그리고 선택된 Ar, N2부분앞 및 주어진 RF Power에서 플라즈마의 안정화를 위해서 20분간 Pre-Sputtering 하였으며, 이후에 증착 시간을 1에서 3시간까지 변화시키면서 A1N박막을 증착 하였다. 중착된 A1N 박막의 증착 변수에 따른 c축 배향성 및 결정상의 분석과 증착률의 측정을 위해서 XRD (RIGAKU, D/MAX-2500), SEM(HITACHI, S-4100)분석하였다.
  • 본 연구에서는 입사각을 가진 RF 마그네트론 스퍼터를 이용하여 반응성 스퍼터링법으로 p-type Si(100)기판위에 A1N를 증착하였다. 증착된 박막의 압전 특성의 정도를 나타내는 c축 배향성과 내부웅력의 변화를 N2가스유량을 변화시키면서 측정하였다.
  • 그리고 선택된 Ar, N2부분앞 및 주어진 RF Power에서 플라즈마의 안정화를 위해서 20분간 Pre-Sputtering 하였으며, 이후에 증착 시간을 1에서 3시간까지 변화시키면서 A1N박막을 증착 하였다. 중착된 A1N 박막의 증착 변수에 따른 c축 배향성 및 결정상의 분석과 증착률의 측정을 위해서 XRD (RIGAKU, D/MAX-2500), SEM(HITACHI, S-4100)분석하였다.
  • A1N를 증착하였다. 증착된 박막의 압전 특성의 정도를 나타내는 c축 배향성과 내부웅력의 변화를 N2가스유량을 변화시키면서 측정하였다.

대상 데이터

  • 표면탄성파 소자의 제조에 있어서 박막의 두께는 탄성파의 한파장의 길이보다 매우 작기 때문에 박막의 성장 및 소자의 제작에 있어서 기판의 결정구조 및 격자상수가 박막의 성장거동에 영향을 미치므로 기판의 선택이 좋은 배향성 및 우수한 특성을 갖는 소자의 제작에 중요한 변수이다. 본 실험에서는 A1N와 격자 정합이 우수한 사파이어 기판을 사용하는 대신에 격자 부정합은 크지만 회로소자의 집적화를 위해서 p-type Si(100)기판을 사용하였다.
  • 박막을 증착 하기 전에 기판의 표면 세정을 위해 아세톤, 에탄올, 탈이온 증류수에서 각각 20분씩 초음파 세척 한 후 건조 시켜 챔버 내부에 장착하였다. 사용된 타겟은 지름이 2[in], 순도가 99.999[%]인 Al(CERAC, USA)였으며, A1과 Si기판사이의 거리는 8cm로 고정하고 그 사이에 셔터를 장착하여 초기 스퍼터링시 기판에 박막이 증착 되는 것을 방지하였다. 본 실험을 위한 A1N박막 증착 조건의 변화는 다음의 표1과 같다.

이론/모형

  • 반응성 RF 마그네트론 스퍼터링법을 이용하여 p-type Si(100)기판 위에 A1N 박막을 증착 하였다. 박막을 증착 하기 전에 기판의 표면 세정을 위해 아세톤, 에탄올, 탈이온 증류수에서 각각 20분씩 초음파 세척 한 후 건조 시켜 챔버 내부에 장착하였다.
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