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고주파 스퍼터링법에 의한 강유전체 박막의 양산

전문가 제언: ○ 강유전체는 전자부품 및 소자 산업 등 다양한 분야에 오랫동안 이용된 재료이다. 이것은 강유전체 재료가 가지는 많은 특성에 기인한다. 벌크재료에서 후막, 박막, 나노 구조에 대한 강유전체의 물리적 특성을 규명하고 이를 각 소재 및 소자에 응용하기 위한 연구가 진행되었다.

○ 강유전체 박막이 응용되는 분야로는 크게 3가지가 있으며 마이크로시스템, 메모리 및 고주파 전기부품 등이다. 이 중에서도 고주파소자 및 비휘발성 메모리에 대한 관심이 많으며, 그 외 센서, 엑츄에이터 응용, 마이크로파 회로에 관련된 응용연구도 많이 이루어지고 있다.

○ 강유전체의 주요 특성은 압전성, 초전도성, 고유전율, 분극반전특성, 전기광학특성 등이다. 그러나 박막 강유전체 물질은 벌크재료와 다른 현상이 나타나며, 관찰된 현상은 강유전체 물질뿐만 아니라 기판, 전극, 계면 효과까지 고려하여 해석하여야 하기 때문에 이를 위한 새로운 연구와 기법이 필요하게 되었다.

○ 박막 성형법에는 MOCVD, Sol-Gel, PLD(Plasma Laser Deposition), sputtering, 용액도포법 등이 있으나 이 문헌에서는 sputtering 방법으로 박막을 제조하였다. 또한 제조를 통하여 양산기술 개발을 동시에 진행하였다. 일반적으로 sputtering은 가스유량과 속도, 기판온도, RF power등의 작업조건에 영향을 받는다.

○ PZT막 제조는 저온성막법과 고온성막법의 두 가지 방법이 이용되고 있으며, 중요한 항목의 하나가 Pb성분의 관리이다. 성막 온도가 높으면 Pb의 휘발이 발생하며 이로 인하여 성분이 불균일하게 된다. 특히 프로세스 개발에서 실험실 연구와 현장에서 생산은 여러 가지의 차이를 초래할 수 있어 현장에 대한 경험 반영이 필수적이다. 이 문헌에서 검토한 중요사항은 양산에 참고가 될 것으로 사료된다.

저자: Koukou SUU
자료유형: 학술정보