00:02예, 이어서 ALD 공정에 대한 얘기 한번 해 보도록 하겠습니다. ALD는 아토믹 레이어 데포지션이거든요.
00:15그러니까 아토믹이라고 하려면 말 그대로 아톰이니까 원자 한 층, 두 층 이거에 대한 얘기잖아요.
00:23그러니까 굉장히 정교한 실험에 대한 얘기입니다. 그러니까 이런 내용들이 우리 과목의 관계가 있다는 얘기는 사실 우리가 제가 수업시간에 아주 정교한
00:35얘기를 하진 않았지만
00:36결국은 되게 건성건성으로 교수가 얘기한 것 같은데 결국은 이렇게 정밀한 곳에도 집중적으로 사용될 수 있는 그런 과목이었다.
00:49뭐 생각보다 굉장히 좋은 과목이었네 이런 생각이 들 수 있는 그런 내용이라고 할 수 있겠습니다.
00:58최윤석 학생 자료 감사합니다.
01:02아 이제 이거에 대한 얘기들을 좀 해 보면요. 이제 이런 목차로 시간이 없으니까 빨리빨리 지나가 보면 결국은 기존에는 그럼 어떻게
01:12했는가.
01:13그러니까 케미컬 베이퍼 데포지션 또는 피지컬 베이퍼 데포지션 케미컬리 베이퍼 하는 것들은 화학 반응을 거기 시키면서 쫙 코팅을 시키는 방법이고요.
01:25피지컬은 온도를 올려서 사실 요거가 이제 우리가 어떻게 보면 진공 장비의 대부분이 요거였죠.
01:33그런데 얘는 딱 한 층 한 층만 입히는 일에는 적합하지가 않아요.
01:40그냥 한번 입히면 여러 층이 쫙 들어가고 조절이 거의 안 되는 거죠.
01:46그러니까 cbd 에서도 보면 딱 맞는 전구체 이런 것들을 좀 찾기도 어렵고 거기서 반응을 시켜서 딱 올려놔야 되는 거니까.
01:57그런데 우리가 보려고 하는 이 ald 가 사실 약간은 이 cbd 에 좀 가까운 특성을 갖고 있어요.
02:05우리가 수업시간에 뭘 배웠나 하면 그 케미소프션 하고 피지소프션 이번 시험 범위에도 해당되죠.
02:13피지소프션 같은 경우는 암모니아나 뭐 또는 차콜 암모니아 내지는 뭐 이런 저런 것들이 샘플이 많이 나와 있었잖아요.
02:22그런데 이제 걔네들이 보면 그 리퀴팩션 되는 어떤 인터랙션이나 또는 어떤 고체 표면에 딱 붙는 이런 양들을 에너지 줄이는 양을
02:32보면
02:32사실 큰 차이는 없었지만 그래도 고체에 붙는 게 조금 더 쎘었잖아요.
02:38그러니까 그런 거에 비해서 케미칼 데포지션은 에너지가 확 달랐어요. 그렇죠?
02:45그러니까 그 케미칼리 데포지션을 시키되 아토미칼리 플랫하게 우리가 뭔가를 만들 수 있는 방법이 있겠는가 였어요.
02:56그래서 제가 이제 한 2000년대 초반 ALD를 하시는 분들이 많이 있었는데 굉장히 많은 사람들이 사실 회의적이었어요.
03:06언제 그러고 있냐. 언제 아톰 하나하나 붙이고 있느냐.
03:11그런데 이게 지금 한 15년 20년 지났는데 ALD가 이게 지금 작동하고 있어요.
03:20이게 산업이 지금 적용되고 있어요. 깜짝 놀랐어요.
03:24그러니까 다들 언제 날 새서 그거 하느냐 라고 얘기했던 것들이 이제 날 새지 않아도 된다는 거죠.
03:31그래서 프리커저들도 굉장히 많이 이제 발전이 돼 있고 또 기계들도 굉장히 좋아지고 민감해져서
03:38또 잘 제어도 가능하고 이런 일들이 지금 실제로 있어서 ALD가 앞으로도 굉장히 큰 일을 할 거라고 제가 이제 확신하고 있습니다.
03:49왜냐하면 PT, 청매 쪽에 PT를 쓰고자 하는 일들은 너무 많아요.
03:55근데 PT 너무 비쌉니다. 그걸 누가 다 뭐 그냥 코팅해서 씁니까.
04:01그런데 ALD로 아토믹 레이어로 코팅을 한다?
04:06그럼 PT가 훨씬 쓰는 양이 줄어들 거 아니에요.
04:09그러면 PT를 굳이 우리가 다른 걸로 대체할 필요도 없고 성능도 좋고 이렇다는 거죠.
04:17그래서 뭐 사실 개인적으로는 ALD가 앞으로 좀 더 잘 산업이 부응했으면 좋겠어요.
04:24지금 태양전지 같은 경우도 태양전지를 만드는 자체는 굉장히 커졌지만 굉장히 큰 태양전지를 만들지만 그것들을 결국은 잘라서 쓰고 있더라고요.
04:35이게 이제 한 태양전지가 만들어내는 전류값이나 이런 것들이 이제 시스템이 받아들이는 게 이제 너무 좀 짐이 되니까
04:45얘네들 다 잘라서 직렬로 연결해서 볼티지만 올리는 일들을 직접적으로 하고 있습니다.
04:51근데 그렇게 이렇게 자르다 보면 이 표면이 전부 다 이제 원래 만들었던 것보다는 결정성이 떨어지다 보니까 효율이 뚝뚝 떨어지거든요.
05:02그때도 이 ALD 방법을 이용해서 표면 처리를 다 합니다.
05:06그러니까 옛날에는 비싸서 못 쓰던 것들이 이제 적당한 가격으로 오니까 태양전지에서도 직접 적용하는 그런 게 되겠습니다.
05:14ALD는 이제 사이클이 있는데요. 보시면 이제 프리커저를 여기 오른쪽에 그림이 잘 표시해 뒀어요.
05:22여기 보면 소스를 쫙 뿌립니다.
05:25이제 이렇게 한층만 들어왔으면 좋겠는데 뭐 이런 두세층이 들어오는 건 우리 수업시간에도 봤죠.
05:30근데 얘가 이제 케미소프션을 시켜요.
05:33밑에 케미소프션을 시키니까 위에 있는 다른 애들은 퍼즈를 시키면 다 이렇게 씻겨 나갑니다.
05:40그리고 나서 그 다음 애들을 또 올리고 또 씻어내고 이런 식으로 이제 원하는 층들을 쭉 올려가는 이런 방법들을 진행한다는 거죠.
05:50그래서 이제 이게 사실 어떻게 보면 ALD에 좀 중요한 내용이기도 한데요.
05:58여기 보시는 것처럼 다 이렇게 우리 브루나우 클래시피케이션을 보면 렉미어 어드솝션 아이소섬의 아주 퍼펙트한 모습들을 보여주고 있잖아요.
06:06이런 일이 피지컬 어드솝션에서는 있을 수가 없다 그랬어요.
06:11사실 몇 가지의 그런 모양들을 보이고 있지만 거의 이 모습을 찾아보기 어렵다 그랬죠.
06:17그런데 케미소프션을 시키면 이 방법밖에 없잖아요.
06:21그 다음 케미소프션으로 반응시키는 거는 Functional Group이 있어야 되고 맞아야 되고
06:27이런 등등의 얘기가 있으니까 그래서 이제 이런 온도라든지 이런 등등을 요구하면
06:35Gross가 얼마만큼 이루어질지는 여기 보시면 이 내용에서 특정한 한 사이클의 한 레이어로만 입혀지는
06:43그런 정도의 온도 조절이나 이런 것들이 필요하다는 거죠.
06:48그렇게 해서 이제 조절을 하면 우리가 원하는 방향대로 딱 한 층만 뭐 이런 것들이 이제 가능한데
06:55그렇게 이제 개명공학적인 메커니즘이 필요합니다.
06:59왜냐하면 어떤 특별한 Functional Group으로 첫 번째 기판에 가서 붙이고
07:03그 다음에 걔가 다음 층에 다시 오게 하려면 얘가 또 다른 Functional Group을 가져야 되고
07:08그죠? 이런 일들이 이제 계속되고
07:11그 다음에 이렇게 하기 위해서 표면에 어떤 웨터블리티, 에너지, 스프레딩
07:15이런 거 우리가 수업 시간에 했던 내용들이 여기 다 적용된다 라고 하고
07:20케미소프션은 제가 말씀드렸고
07:22그 다음에 Self-Limiting Reaction 이게 바로 아까 얘기했던
07:25그 락미에 아드소프션의 아이소섬에 해당하는 처음 한층만 들어오고
07:31우리 브루나우 클래시피케이션 보면 이렇게 되는 거 이렇게 되는 거
07:34또는 뭐 이렇게 되는 거 여러 가지가 있었잖아요.
07:38케미소프션은 딱 이 모델만 따른다고 얘기를 했었죠. 그죠?
07:42그러니까 케미소프션이기 때문에 이런 일들이 벌어집니다.
07:46그리고 이제 걔가 그 표면에 딱 가서 붙을 때
07:49뉴클레이션이나 필름 퀄러티 이런 거는 이제 그 다음 분석적인 얘기들이죠.
07:55그래서 이제 여기도 보면 뭐 다양하게 어떤 피지소프션, 케미소프션
08:00우리가 수업시간에 했던 내용들이 좀 정리되어 있어요.
08:03이것도 뭐 결합했는지 이런 거 다 기억하시죠?
08:06다 제가 얘기했던 것들입니다.
08:10그래서 여기 이제 예를 하나 보이고 있는데요.
08:12이게 트리메틸 알루미늄에 해당하는 이런 소재 가지고
08:15보시면 메틸그룹이 이렇게 세 개가 있는 거에 알루미늄인데요.
08:19얘가 이제 표면 OH가 있는 곳에 이렇게 와서
08:22하나 어드소프션 되면서 메틸기 하나 떨어져 나갔죠.
08:25그죠? 여기 여전히 두 개 붙어 있습니다.
08:27이렇게 두 개 붙어 있고 어떤 애들은 또 이렇게 붙어 가지고
08:30한 개 밖에 안 붙어 있고
08:31그러니까 이게 이제 이런 사이클을 통해서
08:33나머지 메틸그룹이 다 사라지고
08:36여기 펑셔널그룹으로 다시 OH가 남아 있고
08:40여기 알루미늄 붙었죠.
08:41표면에 알루미늄 한층 붙었고
08:43OH 있으면 다음이 이게 OH가 처음에 있었던 OH랑 같은 거잖아요.
08:48그러니까 결국은 계속해서 올릴 수 있는
08:52그런 사이클이 준비된다는 거죠.
08:54그래서 이런 프리커저를 찾아내는 게
08:59사실 어떻게 보면 ALD의 핵심 연구 내용이에요.
09:05그래서 이런 것들을 잘 찾아내면
09:07그 특허 가지고 돈을 엄청나게 버는데
09:10이게 사실 특허라는 게 참 어려워요.
09:17이거 개발해도 사실 이렇게 썼는지 어떻게 압니까?
09:22최종 프로덕트에서는 보이지가 않잖아요.
09:24그래서 이게 과학자들의 이런 수고들을
09:30좀 인정하지 않는 그런 엔지니어들도 사실 회사들도 많아요.
09:35그래서 이 특허라는 것들의 맹점들이 여러 가지가 있는데
09:40한번 지금 이런 우리 수업시간은 아니니까 일단 지나가고요.
09:45했던 얘기들 뭐 친수정이니 호수호수정이니
09:48어떤 것들을 붙이는지에 따라서
09:50앞서서는 사실 친수정이 필요했죠.
09:52OH가 있어야 됐으니까
09:54경우에 따라서는 소수성이 필요할 수도 있어요.
09:57어떤 프리커저냐에 따라서
09:58그런 것들을 이제 조절해야 되는 것들이고요.
10:01그 다음에 이제 필름 그로스 마찬가지죠.
10:06잘 유클레이션이 돼야 필름도 잘 자라고
10:08그 다음에 어떤 문제들이 있는지
10:11등등 얘기가 되어 있습니다.
10:14이 자료도 배우
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