스퍼터링은 에너지가 있는 이온의 충격으로 인해 고체 대상 물질에서 원자가 기체 상으로 방출되고, 이후 기판 위에 증착되어 박막을 형성하는 물리적 기상 증착(PVD) 공정입니다. 이 과정은 원자 당구와 유사하게 대상 물질의 이온과 원자 사이의 운동량 교환에 의해 구동됩니다. 스퍼터링 공정의 효율은 입사 이온당 표면에서 방출되는 원자의 수인 스퍼터 수율로 측정됩니다.
자세한 설명:
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프로세스 설정:
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스퍼터링은 일반적으로 아르곤과 같은 불활성 가스로 채워진 진공 챔버에서 수행됩니다. 증착할 원자의 원천인 표적 물질은 음전하를 띠게 되어 음극으로 변합니다. 이 설정은 음극에서 자유 전자의 흐름을 시작하기 때문에 매우 중요합니다.이온화 및 충돌:
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음극의 자유 전자는 아르곤 가스 원자와 충돌하여 이온화됩니다. 이렇게 이온화된 가스 분자(아르곤 이온)는 전기장에 의해 음전하를 띤 타겟을 향해 가속됩니다.
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원자 방출:
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에너지가 넘치는 아르곤 이온이 표적에 부딪히면 그 운동량이 표적 물질의 원자에 전달됩니다. 이 충돌 과정은 타겟 원자를 표면에서 기체 상으로 방출할 수 있습니다. 이것이 스퍼터링의 핵심 메커니즘으로, 이온의 에너지가 타겟 원자를 이동시키는 데 사용됩니다.기판 위에 증착:
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방출된 원자는 진공을 통해 이동하여 근처의 기판에 증착됩니다. 이러한 원자는 원자 수준에서 기판에 결합하여 타겟과 기판의 재질에 따라 반사율, 전기 저항 또는 이온 저항과 같은 특정 특성을 가진 박막을 형성합니다.
스퍼터링의 유형:
