물리적 기상 증착(PVD)의 한 형태인 전자 빔 증착은 고에너지 전자의 집속 빔을 사용하여 소스 재료를 가열하고 증발시켜 기판에 얇고 고순도 코팅을 증착할 수 있습니다. 이 공정은 에너지 이온을 사용하여 대상에서 물질을 방출하는 스퍼터링과 구별됩니다.
전자빔 증발의 메커니즘:
이 공정에서는 고전압 전기장(일반적으로 최대 10kV)이 가열된 텅스텐 필라멘트에서 방출된 전자를 가속합니다. 이 전자는 높은 운동 에너지를 얻은 다음 자기장에 의해 빔으로 집중됩니다. 빔은 증발할 물질이 들어 있는 도가니로 향합니다. 충격이 가해지면 전자의 운동 에너지가 열 에너지로 변환되어 물질을 증발점까지 가열합니다.
- 프로세스 세부 정보:전자 방출:
- 전류가 텅스텐 필라멘트를 통과하여 줄 가열과 전자 방출을 일으킵니다.빔 형성 및 가속:
- 필라멘트와 도가니 사이에 고전압이 가해져 방출된 전자가 가속됩니다. 자기장이 이 전자를 하나의 빔으로 집중시킵니다.재료 증발:
- 전자 빔이 도가니의 재료에 부딪혀 에너지를 전달하고 재료가 증발하거나 승화합니다.증착:
증발된 물질은 진공 챔버를 통과하여 소스 위에 위치한 기판 위에 증착됩니다. 이렇게 하면 일반적으로 5~250나노미터 두께의 얇은 막이 형성되어 기판의 치수에 큰 영향을 주지 않으면서 기판의 특성을 변경할 수 있습니다.장점 및 응용 분야:
전자빔 증착은 고밀도의 고순도 코팅을 생산하는 데 특히 효과적입니다. 금속, 반도체, 일부 유전체 등 다양한 재료를 증착할 수 있는 다목적 공정입니다. 또한 이 공정은 산소나 질소와 같은 반응성 가스의 분압을 챔버에 도입하여 비금속 필름을 형성할 수 있는 반응성 증착에도 적용할 수 있습니다.
결론
