cvd 왿� pvd의 특징과 비교

1.introduction
기상증착법 (Vapor Deposition)들은 아시다시피 크게 두 가지로 분류됩니다.
하나는 PVD (Physical Vapor Deposition)이고 다른 하나는 CVD (Chemical Vapor Deposition)입니다. 이 둘의 차이는 증착시키려는 물질이 기판으로 기체상태에서 고체상태로 변태될 때 어떤 과정을 거치느냐 입니다. 공정상의 뚜렷한 차이점은 PVD는 진공 환경을 요구한다는 것이지요. 반면에 CVD는 수십 ~ 수백 torr 내지는 상압의 환경에서도 충분히 가능합니다. 다만 CVD는 PVD보다 일반적으로 훨씬 고온의 환경을 요구합니다.

먼저 PVD에 대해 언급하면, PVD에 해당하는 증착법에는 스퍼터링 (Sputtering), 전자빔증착법 (E-beam evaporation), 열증착법 (Thermal evaporation), 레이저분자빔증착법 (L-MBE, Laser Molecular Beam Epitaxy), 펄스레이저증착법 (PLD, Pulsed Laser Deposition) 등이 있습니다. 이 방법들이 공통적으로 PVD에 묶일 수 있는 이유는 증착시키려는 물질이 기판에 증착될 때 기체상태가 고체상태로 바뀌는 과정이 물리적인 변화이기 때문입니다.
좀더 풀어서 말하자면, 많이 쓰이는 산화물 반도체나 GaAs 등을 증착시킬 때 PVD 방법들은 그 화합물들을 우선 소결하거나 녹여서 고체 상태의 target으로 제조해서 열이나 전자빔으로 휘발시켜서 기판에 증착시키는 것이고 조금 더 복잡한 방법으로는 각각의 원료 물질을 cell (effusion cell)에 넣은 다음에 cell의 문을 열고 닫는 것으로 원료물질을 열, 레이저, 전자빔 등을 통해 기체상태로 날려서 보내고 날아간 원료 물질이 기판에 닿았을 때 고체 상태로 변화됩니다. 이때 일단 기판에 붙은 물질의 화학적 조성은 기판에 도착한 기체상태의 물질의 조성과 같습니다.
PVD 는 증착시키려는 물질을 기체상태로 만들어서 날려보내는 것이므로 진공을 요구합니다. 즉 중간에 다른 기체 분자들과 부딪혀서 기판에 닿지 못하거나 중간에 열을 잃어버려서 고체로 변해버리는 문제를 막기 위해 진공 환경에서 실험해야 하는 것이지요.