 |  |  |
 |  |
1장 박막증착과 e-beam Evaporator의 개요
2장 e-beam evaporation의 특징
3장 e-beam evaporation 과정
4장 e-beam evaporation 원리
5장 e-beam evaporation 기술의 응용
박막증착과 e-beam evaporator의 개요 증발원의 두가지 형태 ⓐ 필라멘트 증발
-철사고리들이 가열된 필라멘트로부터 매달려 있다.
ⓑ 전자선 소스
-전자선이 장입 금속에 집중되어 있다.선은 자기장에 의해 휘어진다.
[그림1] 필라멘트 증발과 전자선소스 전자선 증발
15kev 까지의 에너지를 가진 고강도 전자선이 증발될 물질을 포함하고 있는 소스 표적에 집중된다. 전자선으로부터 나오는 에너지가 표적의 일부분을 녹인다
물질은 소스로부터 증발되어 실리콘 웨이퍼를 얇은층으로 덮는다. [그림2]증발에 대한 기하학
작은 평판 소스를 사용하면 그림2의 기하학적 구성에 대하여 성장속도가 다음 식으로 주어진다.
g {m over πρr²}cosΦcosθ (cm/sec)
여기서 Φ는 수직에서 소스면까지 측정한 각도이고, Θ는 증발류에 대한 기판의 각도이다.ρ와 m은 각각 증착되는 물질의 밀도(g/cm³)와 질량증발속도(g/sec)이다.
일괄증착을 위해 회전하는 구로 구성된 행성 모양의 기판 받침대가 사용된다.각 웨이퍼는 그림3 에서와 같이 반지름 r0를 가진 구의 표면에 접선 방향으로 위치한다.
[그림3]전자선 증발 시스템
기하학을 적용하면 다음과 같이 된다.
cosθ cosΦ {r over 2r0}
행성 모양의 웨이퍼 받침대에 대하여, g는 웨이퍼 위치와 무관하게 된다.
g {m over 4πρr0²}
웨이퍼들은 소스 위에 위치하고 증착하는 동안 균일한 점유율을 얻기 위해 보통 소스 주위를 회전하며, 증발된 물질의 부착성과 균일성을 향상시키기 위해 종종 복사 가열된다. 소스 물질은 수냉 도가니 내에 놓여 있고 증발과정 동안 물질의 표면만이 전자선과 접촉한다
순도는 원래 소스재료의 순도에 의해 조절된다. 비교적 큰 크기의 소스는 증발을 위해 실제 무한대의 물질을 공급하며, 증착속도는 전자선의 전류와 에너지를 변화시킴으로써 쉽게 조절할 수 있다
증착속도를 감시하는 한 가지 방법은 증착동안 증발물질에 덮이는 석영 결정을 사용하는 것이다. 결정의 공진 주파수는 증착된 박막의 두께에 비례하여 달라진다
결정의 공진 주파수를 감시하면 증착속도는 1Å/sec 보다 더 정확하게 측정된다. 두 개의 표적을 가지고 있는 이중전자선은 전자선 증착장비에서 화합물을 공동 증발시키기 위해 사용된다
x선 방사는 5~10 kev를 초과하는 가속전압을 갖는 전자선장비에서 발생한다. 기판은 에너지가 큰 전자와 x-ray 에 의해 복사손상을 입기도 한다 (이하 생략)
