DC 마그네트론 스퍼터링은 기판에 박막을 증착하는 데 사용되는 물리적 기상 증착(PVD) 기술입니다.
6가지 주요 단계 설명
1. 진공 챔버 설정
대상 물질(코팅할 물질)을 기판(코팅할 물체)과 평행한 진공 챔버에 배치합니다.
먼저 가스와 불순물을 제거하기 위해 챔버를 비웁니다.
그런 다음 고순도 불활성 가스(일반적으로 아르곤)로 다시 채웁니다.
2. 전류 적용
음극으로 작용하는 대상 물질에 일반적으로 -2~5kV 범위의 직류 전류를 인가합니다.
이렇게 하면 타겟에 음의 바이어스가 생성됩니다.
동시에 양전하가 기판에 가해져 양극이 됩니다.
3. 플라즈마 생성 및 스퍼터링
적용된 전기장은 아르곤 가스를 이온화하여 플라즈마를 생성합니다.
이 플라즈마에는 양전하를 띤 아르곤 이온이 포함되어 있습니다.
전기장의 영향으로 이 이온은 음전하를 띤 타겟을 향해 가속됩니다.
충격이 가해지면 스퍼터링이라는 과정을 통해 표적 물질에서 원자를 제거합니다.
4. 박막 증착
방출된 표적 원자는 가시선 분포를 따라 이동합니다.
이들은 기판 표면에 응축되어 박막을 형성합니다.
5. 자기장의 역할
마그네트론 스퍼터링에서는 타겟 근처에 강한 자기장이 도입됩니다.
이 자기장은 플라즈마 내의 전자를 자속선을 따라 나선형으로 만들어 플라즈마를 타겟에 가깝게 가둡니다.
이러한 제한은 가스의 이온화와 스퍼터링 속도를 향상시킵니다.
전자가 기판에 도달하지 못하고 대신 타겟 근처에 머물러 플라즈마 밀도가 증가합니다.
6. 장점 및 응용 분야
DC 마그네트론 스퍼터링은 높은 증착 속도와 철, 구리, 니켈과 같은 순수 금속으로 대형 기판을 코팅할 수 있는 능력 때문에 선호됩니다.
비교적 제어가 쉽고 비용 효율적이기 때문에 다양한 산업 분야에 적합합니다.
이 공정은 다양한 전자 및 광학 부품 제조의 기본 방법으로, 정밀하고 효율적인 코팅을 제공합니다.
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