현대물리실험-Thermal Evaporation (열 진공증착) 결과레포트

목차

1. 실제실험방법
2. 실험결과
3. 결과분석
4. 토의

본문내용

1. 실제실험방법
[실험장치 소개]
이번 실험은 증착의 원리인 진공과, 이 실험을 진행하기 위해서 진공장치를 조작하는 과정에 대해서 이해할 필요가 있다. 우선, 아래 그림은 실험장치를 간단하게 나타낸 것이다. 실험장치는 챔버, rotary pump, diffusion pump, RV(roughing valve), MV(main valve), FV(foreline valve)로 이루어져 있다. 각 밸브를 적절한 시점에서 조작함으로써 진공을 만들어 주는 것이다.

Main valve(MV)
챔버와 2차펌프를 연결
Foreline valve(FV)
1차펌프와 2차펌프를 연결
Roughing valve(RV)
챔버와 1차펌프를 연결
1차펌프(rotary)
최대 10-3Torr
2차펌프(diffusion)
최대 10-6Torr
Temp Controller
챔버내에 존재하는 시편을 가열시켜 줄 수 있는 장치 (최대공급전압: 220V, 최대공급전류: 11A

◉ 아래 사진은 실험장치 본체의 각종 계기판을 찍은 것이다. 전류 및 전압 조절기, 펌프 on/off 스위치, 펌프 valve on/off 스위치, 압력 게이지 등이 있다.

◉ 아래 사진은 챔버(chamber)이다. 증착을 하고자하는 mask를 위의 장치에 넣고 전류 및 전압을 조절해서 액체로 용융시킨 다음, 기화된 알루미늄이 mask에서 다시 고체화(응고)되어 증착이 되는 것이다. 알루미늄의 녹는점은 섭씨660도로 다른 금속에 비해 매우 낮은 편이므로, 열 증착 실험에서 사용하기에 편리하다.

◉ 전류와 전압을 조절해서 chamber에 넣은 알루미늄 덩어리가 녹도록 만들어야 한다. 하지만 너무 높은 값으로 설정하면 도선 자체가 녹아서 증착이 중단될 수 있으므로 주의해야 한다. 녹을때의 값을 관찰한 결과 였다. chamber에 있는 창을 통해서 살펴보면, 해당 값이 되는 순간 알루미늄이 녹아서 용광로의 쇳물처럼 액체로 붉게 변한 것을 볼 수 있다. 완전히 용융이 된 것을 확인하고 증착을 진행한다.

참고 자료

최용락, 박막과 스퍼터링 이야기, 지식과 감성, p14~19, p36~41, p179~193,
김학동, 반도체공정, 홍릉과학출판사
삼성반도체이야기 - samsungsemiconstory.tistory.com