DC 마그네트론 스퍼터링은 한 재료의 박막을 다른 재료 위에 증착하는 데 사용되는 방법입니다.
이 공정은 코팅이 될 대상 물질을 진공 챔버 안에 넣는 것으로 시작됩니다.
이 챔버는 코팅해야 하는 기판과 평행하게 배치됩니다.
그런 다음 진공 챔버를 배기하여 H2O, 공기, H2 및 Ar와 같은 가스를 제거합니다.
배기 후 챔버는 고순도 불활성 가스(일반적으로 아르곤)로 다시 채워집니다.
아르곤은 플라즈마에서 고에너지 분자 충돌 시 운동 에너지를 전달하는 질량과 능력 때문에 선택됩니다.
음극 역할을 하는 표적 물질에 일반적으로 -2~5kV 사이의 직류 전류가 가해집니다.
이 음의 바이어스는 플라즈마에서 양전하를 띤 이온을 끌어당깁니다.
동시에 기판에는 양전하가 가해져 양극이 됩니다.
이 설정에 의해 생성된 전기장은 플라즈마를 가속시켜 음극에 충격을 가할 수 있는 충분한 힘을 제공합니다.
이 충격으로 인해 대상 물질의 원자가 방출되어 기판 표면에 응축되어 박막을 형성합니다.
마그네트론 스퍼터링과 다이오드 스퍼터링과 같은 다른 스퍼터링 방법의 주요 차이점은 타겟 영역 근처에 강한 자기장이 존재한다는 것입니다.
이 자기장은 전자가 타겟 근처의 자속선을 따라 나선형으로 움직이게 합니다.
이 설정은 플라즈마를 타겟에 가깝게 유지하여 기판에 형성되는 박막의 손상을 방지합니다.
이 배열은 증착 속도를 높일 수 있으며 특히 철, 구리, 니켈과 같은 순수 금속을 증착하는 데 유용합니다.
전반적으로 DC 마그네트론 스퍼터링은 박막 증착을 위한 다양하고 효율적인 방법으로, 특히 대형 기판의 경우 제어가 쉽고 운영 비용이 저렴합니다.
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