몰리브덴(Mo) 박막 증착 방법

몰리브덴은 전이금속으로 녹는점은 2617도로 매우 높으며, 증기압은 10E-4 Torr 2117도입니다.

이빔으로 증착이 잘됩니다. 라이너는 그라파이트 라이너를 사용하거나, 라이너 없이 사용하면 크게 문제없이 가능하다.

가능한 한 스윕을 넓게 해주는 것이 좋고, 8자 패턴을 사용하면 적당합니다. 몰리브덴 증착에서 가장 문제 되는 것은 진공도 상승인데, 충분히 탈가스를 한 후 증착을 시도하는 것이 중요합니다.


물질별 평형 증기압

평형 증기압은 10E-2 Torr 정도이고, 이때 온도는 2600도입니다. 일반적으로 평형증기압이 10E-2 Torr 근처인 물질은 빠른 속도로 증착이 진행됩니다. 다만 높은 온도가 필요하기 때문에 써멀 방식으로는 증착이 어렵습니다.

이빔으로는 증착이 잘됩니다. 라이너는 그라파이트 라이너를 사용하거나, 라이너 없이 사용하면 크게 문제없이 가능합니다.

가능한 한 스윕을 넓게 해주는 것이 좋고, 8자 패턴을 사용하면 적당합니다. 몰리브덴 증착에서 가장 문제 되는 것은 진공도 상승인데, 충분히 탈가스를 한 후 증착을 시도하는 것이 중요합니다.

이빔으로 증착하는 경우에도 역시 높은 온도를 필요로 하기 때문에, 10KV 이상의 파워가 필요합니다.

증착하는 과정에서 지속적인 관찰이 필요한데, 그 이유는 스윕을 생각만큼 크게 할 수가 없기 때문입니다. 높은 온도를 필요로 하기 때문에 증착 속도를 확보하기 위해서는 스윕의 폭이 작아질 수밖에 없습니다. 이것으로 인한 문제는 소스를 파고 들어가면서 이빔에 타격을 줄 위험이 있습니다. 항상 이것을 주의해야 합니다.

몰리브덴을 이빔으로 증착하면서 박막에 발생하는 하나의 문제로는 스피팅 현상을 들 수 있습니다. 스피팅 현상을 줄이기 위해서는 오랜 시간 재료를 증발 시키지 않으면서 녹이는 과정이 필요합니다. 또는 소스의 아래에 몰리를 받쳐서 냉각을 저하시키는 것도 하나의 방법이 될 수 있습니다. 전체적인 소스 덩어리의 온도 편차를 줄여주는 것입니다.

이런 면에서 스타드 소스는 나쁘지 않은 선택이 될 수 있습니다. 이것은 사용하는 전력량을 줄이면서 증착이 가능하기 때문에 스핏 현상이 감소하게 됩니다. 일반적인 스타트 소스는 히스의 벽에 붙지 않도록 가공해야 합니다. 그래야 낮은 전력에 공정이 가능합니다.

공정을 잘 하기 위해서는 소스의 양을 적절하게 유지하는 것이 매우 중요합니다. 가장 적합한 양은 67%~75%의 소스 양을 유지하는 것입니다. 이 정도 수준에서 이빔의 포커싱이 가장 좋으며, 안정적인 증착 속도를 유지할 수 있습니다.