스퍼터링은 스퍼터링 타겟으로 알려진 고체 타겟 물질에서 원자를 방출한 후 기판 위에 증착하여 특정 특성을 가진 박막을 형성하는 진공 사용 공정입니다.
이 공정은 일반적으로 이온과 같은 에너지 입자가 타겟에 충격을 가하여 타겟 원자가 재료 격자에서 코팅 챔버 내의 기체 상태로 방출되도록 유도합니다.
4가지 주요 단계 설명
1. 타겟에 폭격
스퍼터링 공정은 진공 챔버에 제어된 가스(일반적으로 아르곤)를 도입하는 것으로 시작됩니다.
전기장을 가하여 가스를 이온화하여 플라즈마를 생성합니다.
그런 다음 이온화된 가스 입자, 즉 이온은 전기장에 의해 타겟을 향해 가속됩니다.
이러한 이온이 표적과 충돌하면 일련의 부분 비탄성 충돌을 통해 표적 원자에 운동량을 전달합니다.
2. 표적 원자 방출
이온 폭격으로 전달된 운동량은 표적 원자가 표적 물질의 표면 결합 에너지를 극복하기에 충분한 에너지로 반동을 일으킵니다.
그 결과 표적 원자가 재료 격자에서 코팅 챔버 내의 기체 상태로 방출 또는 스퍼터링됩니다.
입사 이온당 방출되는 평균 원자 수를 스퍼터 수율이라고 하며, 이는 이온 입사 각도, 에너지, 이온 및 표적 원자의 질량 등 다양한 요인에 따라 달라집니다.
3. 기판 위에 증착
방출된 표적 원자는 진공 챔버를 가로질러 이동하여 기판 위에 증착됩니다.
이 기판은 실리콘, 유리 또는 성형 플라스틱과 같은 다양한 재료로 만들 수 있습니다.
원자는 기판 위에서 핵을 형성하고 반사율, 전기적 또는 이온 저항성 또는 기타 특정 특성과 같은 원하는 특성을 가진 박막을 형성합니다.
이 공정은 필름의 형태, 입자 방향, 입자 크기 및 밀도를 제어하도록 최적화할 수 있습니다.
4. 응용 분야 및 중요성
스퍼터링은 반도체, 디스크 드라이브, CD 및 광학 장치 제조에 있어 매우 중요한 기술입니다.
원자 수준에서 박막을 정밀하게 증착할 수 있어 재료 사이에 깨끗한 인터페이스를 만들 수 있습니다.
이 공정은 다목적이며 스퍼터링 공정의 파라미터를 조정하여 다양한 산업 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.
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