초록 ▼

본 연구에서는 진보된 분석기술의 하나인 투과형전자현미경을 반도체 재료의 물리적 특성을 분석하는데 활용도를 높이기 위해서 박판층이 입혀진 반도체소자의 기본구조의 단면을 분석하는 X-TEM법을 개발하고자 하였다. 연구내용은 마이크론 이하의 박판층을 가진 시료를 선택하여, X-TEM 관찰용 시편을 제작하는 과정을 확립하고, 제작과정에서 나타나는 문제점을 해결하여, 이 기술이 항상 용이하게 사용되는 기술이 되도록 하는 노력이 주를 이루고 있다. 이런 목적으로, Si-단결정 기판에 단층의 TiSi$_{2}$, GaAs 혹

본 연구에서는 진보된 분석기술의 하나인 투과형전자현미경을 반도체 재료의 물리적 특성을 분석하는데 활용도를 높이기 위해서 박판층이 입혀진 반도체소자의 기본구조의 단면을 분석하는 X-TEM법을 개발하고자 하였다. 연구내용은 마이크론 이하의 박판층을 가진 시료를 선택하여, X-TEM 관찰용 시편을 제작하는 과정을 확립하고, 제작과정에서 나타나는 문제점을 해결하여, 이 기술이 항상 용이하게 사용되는 기술이 되도록 하는 노력이 주를 이루고 있다. 이런 목적으로, Si-단결정 기판에 단층의 TiSi$_{2}$, GaAs 혹은 W층이 입혀진 실험용 시료를 선정하여 X-TEM 시편을 제작하고, TEM으로 층상의 미시적인 구조와 결함, 그리고 계면의 형상등을 관찰하였다.
연구과정에서 X-TEM용 시편 제조의 마지막 단계인 이온빔 밀링과정에서 나타나는 문제점을 해결하기 위해서 이온 스파터링이론과 기술에 대하여 조사하였고, TEM용 시험편의 박판화 과정에 관련되는 기술적인 사항을 선별하여, 이온밀링 과정을 개선하고자 하였다.
국부적인 화학조성을 진보된 표면분석법으로 정량화하는 기술을 X-TEM의 물리적 결함분석과 복합하려는 의도로, XPS/AES 기술에 대한 예비연구를 수행하였다. HgCaTe의 표면을 Passivation 처리에 의하여 복합 산화물 층을 만든 시료를 시편으로 하여, 심층분석으로 각 원소의 분포와 산화물의 종류와 양을 정량화 하는 기초기술을 연구하였다.(진행중인 연구내용이므로, 보고서에는 포함하지 않았음)

목차 Contents

• 제1장 서론...11
• 1. 재료특성분석...11
• 2. 진보된 재료특성분석가 반도체산업...12
• 3. 투과전자현미경법의 반도체 재료에의 이용...14
• 제2장 이온빔 스퍼터링...17
• 1. 스퍼터링 현상...18
• 2. 스퍼터링의 표적운동론...23
• 3. 스퍼터링 Yield...27
• 참고문헌...52
• 제3장 X-TEM 시편 준비법...54
• 1. 투과전자현미경 관찰용 시편의 필요조건...54
• 2. 대단위집적회로(VLSI)와 X-TEM...59
• 3. X-TEM용 시편 제작법...66
• 참고문헌...89
• 제4장 X-TEM에 의한 반도체 재료의 층상구조 관찰...91
• 1. 실험1(Si/TiSi₂)...91
• 2. 실험2(Si/GaAs)...97
• 3. 실험3(Si/W)...102
• 4. 실험4(VLSI 소자)...105
• 참고문헌...110
• 제5장 결론...111