일반기술

펄스 레이저를 이용한 박막 증착 장치

전자 부품 산업 발전으로 박막 제조를 위한 초박막화(Quantum dot), 단결정 박막화(Single crystal thin film), 완전한 단결정 박막(Perfect single crystal thin film)등의 공정 기술이 요구되고 있다. 이들 특성을 만족하기 위해서 증착 시료의 녹는 온도 (melting point)가 높은 반도체, 산화물 증착 시료 타겟(Target)에 펄스 레이저(Pulsed laser)를 조사하여 고 에너지의 레이저 빛이 증착 시료 타겟에 집속되어 레이저 빛의 열과 광에너지에 의해 dielectric breakdown이 유기되고 대부분의 광양자 에너지는 고체 상태의 시료 타겟 물질에 흡수된다.이 흡수된 광자 에너지는 전자와 격자의 진동자에 의해서 증착 시료 타겟 물질의 온도를 급격히 높여 시료 물질을 기화 시켜, 온도 변화 가능한 기판(Substrate)위에 박막(thin film)이 형성 되도록한 펄스 레이저 박막 증착 시스템 ( pulsed Laser Thin Film Deposition system)을 제작한다.내부가 진공 상태로 유지되며 그 상부면에는 수정 유리창이 구비된 챔버의 내부에 증착 시료 타겟이 장착되고, 외부에 설치된 펄스 레이저가 상기 수정 유리창을 통해 증착 시료 타겟에 펄스 레이저를 조사하여 시료를 증발시키게 되며, 그 증발된 시료가 진공 중에 확산되도록 함으로써 기판 상에 단결정 박막을 성장시키도록 구성되며, 원통형의 구조를 가지고 그 외측에 열선이 권취된 열 벽로의 내부에 상기 기판이 장착되며, 상기 열 벽로는 증착 시료 타겟의 전방에 근접하여 설치됨으로써 상기 증착 시료 타겟으로부터 기화된 입자가 기판쪽으로 이동시 열에너지를 유지하도록하며, 상기 기판의 온도를 열 벽로의 온도보다 낮추기 위한 온도 조절 수단, 및 상기 기판 상에 균일한 단결정 박막을 형성하기 위하여 기판을 회전시키는 회전 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 펄스 레이저를 이용한 박막 증착 장치.