원자층 증착(ALD) 공정은 기체 전구체를 사용하여 기판 위에 박막을 순차적으로 자기 제한적으로 증착하는 과정을 포함합니다. 이 방법을 사용하면 필름 두께와 균일성을 정밀하게 제어할 수 있으므로 고품질의 컨포멀 코팅이 필요한 애플리케이션에 이상적입니다.
ALD 공정 요약:
- 전구체 노출: 기판은 화학 결합을 통해 단층을 형성하는 첫 번째 기체 전구체에 노출됩니다.
- 퍼징: 그런 다음 과도한 전구체를 제거하기 위해 챔버를 퍼지합니다.
- 반응물 노출: 두 번째 기체 반응물이 도입되어 단층과 반응하여 원하는 필름을 형성합니다.
- 퍼징: 반응 부산물을 제거하기 위해 챔버를 다시 퍼지합니다.
- 반복: 이 과정을 반복하여 필름을 원하는 두께로 만듭니다.
자세한 설명:
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전구체 노출(1단계): ALD의 첫 번째 단계에서는 일반적으로 고진공 챔버에 배치된 기판이 기체 전구체에 노출됩니다. 이 전구체는 기판 표면에 화학적으로 결합하여 단층을 형성합니다. 결합은 특정적이고 표면을 포화시켜 한 번에 하나의 레이어만 형성되도록 합니다.
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퍼징(2단계): 단층 형성 후 화학적으로 결합되지 않은 나머지 전구체는 고진공을 사용하여 챔버에서 제거합니다. 이 퍼징 단계는 원치 않는 반응을 방지하고 다음 층의 순도를 보장하는 데 매우 중요합니다.
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반응물 노출(3단계 및 4단계): 퍼징 후 두 번째 기체 반응물이 챔버로 유입됩니다. 이 반응물은 첫 번째 전구체에 의해 형성된 단층과 화학적으로 반응하여 원하는 물질이 증착되도록 합니다. 이 반응은 자체 제한적이므로 사용 가능한 단층에서만 발생하므로 필름 두께를 정밀하게 제어할 수 있습니다.
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퍼징(4단계): 반응 후 부산물과 반응하지 않은 물질을 챔버에서 퍼지합니다. 이 단계는 필름의 품질과 무결성을 유지하는 데 필수적입니다.
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반복: 전구체 노출, 퍼징, 반응물 노출, 퍼징의 사이클을 여러 번 반복하여 필름을 원하는 두께로 쌓아 올립니다. 각 사이클은 일반적으로 수 옹스트롬 두께의 층을 추가하여 매우 얇고 제어된 필름 성장을 가능하게 합니다.
ALD는 특히 복잡한 형상에서도 뛰어난 적합성과 균일성을 갖춘 필름을 생산할 수 있는 능력으로 높은 평가를 받고 있습니다. 따라서 얇고 고품질의 유전체 층이 필요한 반도체 산업 분야에 매우 적합합니다. 또한 이 공정은 반복성이 뛰어나 여러 증착에 걸쳐 일관된 결과를 보장합니다.
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