LDS(Liquid Delivery System) ALD로 증착한 ZnO 박막의 공정 변수 특성 연구 - 박재현 (The Graduate School, Ajou University, 2024)
현대 디지털 시대에서 반도체는 전자기기의 핵심 구성 요소로서 합리적인 가격, 효율적인 성능, 그리고 뛰어난 집적도로 인해 지속적으로 발전해왔다. 이러한 반도체의 발전은 크게 반도체 미세화라 불리는 과정을 거쳐왔으며 반도체 미세화는 반도체 소자의 크기를 지속적으로 축소하여 그 밀도를 높이는 기술로, 이를 통해 전자기기의 성능을 향상시키는 데 중요한 역할을 하고 있다. 이런 반도체의 미세화 계획에 따라 반도체 공정에서 얇고 균일한 박막을 성장시키는 것이 핵심 기술로 대두되고 있으며 이를 위해 더 진보된 Precursor 및 ALD 공정 기술이 필수적인 상황이다. 본 연구에서는 ALD 공정 기술 중, 액체전구체의 유량을 직접적으로 컨트롤하는 LDS(Liquid Delivery System)을 사용한 ALD 공정의 변수들을 확인하여, 변수들의 증착 영향성을 연구하였다. LDS ALD 공정의 초기 조건에 대한 필요성을 제안할 수 있었으며 LDS ALD 공정에서는 Canister 내부압력 및 LMFC 의 Inlet 부위까지 Precursor 를 공급하는 선행 공정이 필요함을 확인할 수 있었다. LMFC Flow 와 Precursor Pressure 변화에 따른 GPC 측정 실험을 통해서 Flow Dead Zone 을 확인할 수 있었으며, Flow Dead Zone 의 영향성에 대해 연구하였다. Flow Dead Zone 이 클수록 공정의 유량 제어에 영향을 끼치며, LMFC 의 유량 제어는 불가한 상황임을 확인할 수 있었다. Flow Dead Zone 의 영향으로 Precursor Pressure 변화에 따라 GPC 의 변화를 확인할 수 있었으며, Flow Dead Zone 의 감소 필요성에 대해 제안할 수 있었다. 마지막으로 Flow Dead Zone 의 감소를 위한 방안을 제시하였다. Flow Dead Zone 의 감소를 위해 기존의 ALD 4 가지 Step 에 Recycle Step 을 추가하여 Flow Dead Zone 을 진공 상태로 유지하는 공정 추가의 필요성을 확인하였다. 위와 같은 방법은 Flow Dead Zone 의 잔여 Precursor 의 재활용이 가능한 장점과 Flow Dead Zone 을 완벽하게 제거하여 유량의 제어를 LMFC 를 통해 가능하도록 하는 방안을 제시하였다.
학위논문(석사)--전자공학과,2024. 2
Keywords: LMFC / ALD / MFC / LDS