지난 시간에 이어 TFT 공정의 핵심 기술 중 하나인 CVD에 대해 알아보겠습니다.
PVD(Physical Vapor Deposition) 중 하나인 Sputter에 대해 이해가 잘 되셨나요?
2020/11/03 - [공학/디스플레이공학] - 디스플레이 TFT 핵심 공정 - ① Sputter
TFT는 지난번에도 말씀 드린 바와 같이 쌓고, 깎는 과정을 반복하며 제작합니다.
오늘 알아볼 CVD 또한 Sputter처럼 쌓는 과정 중 하나입니다.
차이가 있다면, CVD는 화학가스를 이용하여 증착을 한다는 것입니다.
좀 더 세부적으로 CVD에 대해 알아보시죠~
CVD
CVD는 Chemical Vapor Deposition의 약자로, 화학가스를 이용하여 증착을 합니다.
막의 품질이 우수하고, 막을 쌓는 속도가 빠르며, 화학 반응을 통해 원하는 박막의 화학 조성을 얻을 수 있습니다.
LCD나 OLED에서 a-Si을 쌓거나, TFT의 절연막(Gate Insulator, Inter Layer Deposition)과 보호층(Passivation)을 쌓는데 활용합니다.
CVD에는 다양한 종류가 있으나, 주로 사용하는 CVD는 플라즈마를 형성시켜 성막을 하는 PECVD(Plasma Enhanced CVD)를 많이 사용합니다.
▶ CVD 장비는 이렇게 생겼습니다~
CVD 장비의 모습입니다. 가운데를 중심으로 5개의 챔버가 달려있는 것이 보이시나요?
PC라고 써 있는 저 챔버 안에서 가스를 이용한 공정이 이뤄지고 있습니다.
PC는 Procss Chamber의 약자입니다.
가운데에 있는 기계의 내부에는 팔이 있어서, 글라스를 각각의 챔버로 전달하고, 공정이 끝난 글라스를 받는 역할을 합니다.
위의 챔버에서 PC라고 써 있는 Process Chamber의 내부입니다.
반응 시킬 가스들을 넣고, RF Power를 걸어주어, 플라즈마 상태의 기체들이 화학적 결합을 하여 글라스에 증착이 되도록 만들어 줍니다.
Susceptor는 유리기판을 받쳐주며, 기체들이 유리기판에 잘 붙을 수 있도록 온도를 유지하는 역할을 합니다.
반응이 끝난 기체들은 챔버와 연결된 펌프를 통해서, 챔버 외부로 배출됩니다.
▶ CVD의 원리 및 Mechanism
Process Chamber 내부로 들어온 가스는 위와 같이 5단계를 통해 기판에 증착이 이뤄집니다.
그 전에 먼저, 전구체(precursor)란 화학반응을 하여 막을 형성하기 전 물질입니다.
① 반응에 참여할 가스들이 챔버 안으로 들어옵니다.
② 플라즈마 상태에서 precursor가 형성이 됩니다.
③ 가스 상태에서 precursor가 반응(Homogeneous)하기도 하며, 기판 표면에서 반응(Heterogeneous)합니다.
④ precursor가 확산하며, 이러한 반응을 반복적으로 진행합니다.
⑤ 반응 후, 기판 표면에 박막을 형성합니다.
▶ CVD의 종류와 장/단점
디스플레이 TFT 공정의 핵심 중 두 번째로 CVD에 대해 알아보았습니다.
많은 도움이 되셨나요?
CVD는 가스를 주입하여, 플라즈마 상태의 물질을 반응시켜, 증착을 하는 방법이라는 것 잊지 마세요!!
대부분 PECVD를 사용하기 때문에, CVD라 하면, PECVD를 의미합니다.
다음에는 TFT 공정의 핵심 세 번째로 etch에 대해 알아보겠습니다.
쌓는 것만큼, 잘 깎아내는 것 또한 매우 중요합니다.
2020/11/10 - [공학/디스플레이공학] - 디스플레이 TFT 핵심 공정 - ③ Etch
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