플라즈마-수송-반응 연계 기반 원자층 증착(ALD)·챔버 공정 시뮬레이션 연구

Plasma–Transport–Reaction Coupled Simulation for Atomic Layer Deposition (ALD) and Chamber Process Design

연구 내용

플라즈마 환경에서 반응종의 수송과 표면 반응을 연계해 ALD 공정 거동을 예측하고 챔버 설계 및 공정 제어 변수의 영향을 규명하는 연구

플라즈마 환경에서의 가스 흐름과 반응종 전달, 표면에서의 흡착·분해·반응을 동시에 고려하는 다중스케일 수치해석을 수행합니다. 유동 해석을 기반으로 증착 영역의 국부 정체점과 와류 거동을 파악하고, 원자층 단위 반응 메커니즘과 결합해 공정 조건에 따른 막 성장 경향을 해석합니다. 또한 전산모사로 챔버 설계와 프로세스 제어 방향을 도출하고, 불순물 모니터링 및 지능화된 장비 운용과 연계해 공정 재현성을 높이는 차별성을 보유합니다.

관련 프로젝트

5건

연구 흐름

초기에는 박막 성장에서의 계면 상호작용과 상전이 구동을 ab-initio 기반으로 해석하여, 나노 스케일에서의 구조 안정성과 성장 조건을 파악하는 방향으로 연구를 진행했습니다. 이후 플라즈마 환경에서의 분자 흡착과 반응 경로를 다중스케일 관점에서 모델링하고, 유도결합 플라즈마 장치의 흐름 정체점 및 전장-유동 연계를 고려해 공정 거동을 해석하는 단계로 확장했습니다. 최근에는 공간적 ALD 공정의 전산유체해석을 통해 챔버 설계와 공정 제어를 구체화하고, HfAlOx의 super-cycle 및 tri-silane 유도 표면반응 같은 원자층 성장 메커니즘을 규명하는 연구로 심화되었습니다. 더불어 불순물 농도 실시간 모니터링 장치와 플라즈마 공정장비 지능화 과제의 수행을 통해 실증 적용을 병행하고 있습니다.

활용 가능성

활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.

ALD 챔버 설계 최적화
공정 변수-막질 상관모델 도출
플라즈마 수송 예측 기반 균일도 개선
저온 박막 성장 조건 탐색
유전체 및 박막 성장 경로 예측
공정 불순물 실시간 관리 전략
지능형 플라즈마 공정장비 제어
정체점·와류 기반 반응영역 설계
원자층 단위 공정 파라미터 스크리닝
반도체 공정 스케일업 지원