[진공증착기술]Ion Beam Deposition (IBD, IBAD)

소개글

최근 각광받고 있는 이온빔 증착기술에 대한 자료입니다.
최신자료이며 자세한 자료입니다.
공학분야를 공부하시는 분들에게 도움이 될 것이라 생각됩니다.

목차

I. Ion Beam의 원리 및 특성의 측정
1. 이온빔의 작동원리
2. 이온빔의 특성
1) 이온 전류
2) 이온의 에너지
3. 이온빔 특성의 측정
4. Ion current density

II. 이온건의 응용
1. 이온빔 에칭
2. Cleaning
3. 이온빔 증착
1) 이온빔보조증착 (Ion Beam Assited Deposition)
2) 직접이온빔증착 (Direct Ion Beam Deposition)

III. Ion Beam의 전망

본문내용

I. Ion Beam의 원리 및 특성의 측정
1. 이온빔의 작동원리
이온건의 작동원리를 살펴보면 Fig.1에 나타낸 바와 같이 filament에 흐르는 전류는 filament를 가열하게 되고 가열된 filament 표면으로부터 열전자의 방출이 이루어지게 된다. Filament는 가열을 위한 전원에 연결되어 있을 뿐만 아니라 filament의 표면에서 출발하는 전자에 에너지를 부여하기 위하여 적절한 DC (-) power에 대전되어져 있다. 이는 방출된 열전자가 가스입자와 충돌하여 가스원자를 이온화시키기 위해서는 가스원자의 이온화에너지 이상의 에너지를 전자에게 부여해야하기 때문이다. 방출된 열전자는 이온건 외부에 설치된 영구자석의 자장에 의하여 다음과 같은 Lorentz force를 받게된다.
F = q․[E + (v×B)]
이와같은 Lorentz force에 의하여 전자의 직선비행운동이 나선형곡선운동으로 바뀌게되고 결과적으로 전자의 비행거리가 길어져 유입된 가스입자와 더 많은 충돌을 이루게 되므로 효율적인 플라즈마 방전이 이루어지게 된다. 가스의 이온화에 의하여 형성된 전자는 이온건 source chamber의 양극(anode)을 통하여 흐르므로 discharge current를 형성하게 된다.

또한 Fig.2에 제시되어 있는 anode에 (+) Vbeam을 대전시켜서 플라즈마에 의하여 형성된 이온의 전위를 높이게 되므로 최종적으로 시편에 충돌하는 이온의 에너지는 Vbeam에 의하여 설정되게 된다.
플라즈마 방전에 의하여 형성되어 screen grid 앞에 모여 있는 이온은 플라즈마 전위에 해당하는 이온의 위치에너지와 accelerator grid의 (-) 전위와의 전위 차이, Vtotal 에 의하여 이루어지는 전위구배에 의하여 가속되므로 최종적으로 accelerator grid 밖으로 이온빔이 추출된다. 이때 실제적으로 이온은 grid의 hole을 따라 진행하므로 grid 표면의 전위인 실선을 따르지 않고 hole속에 존재하는 전위인 점선을 따라 진행하게 된다.

참고 자료

없음