스퍼터링 장비는 박막 증착 제조 공정에 사용되는 특수 도구입니다.
주로 반도체, 디스크 드라이브, CD, 광학 장치와 같은 산업에서 사용됩니다.
이 장비는 고에너지 입자의 충격을 통해 대상 물질에서 기판으로 원자를 방출하는 방식으로 작동합니다.
스퍼터링 장비를 이해하기 위한 6가지 핵심 사항
1. 진공 환경
스퍼터링 공정은 증착 공정을 방해할 수 있는 다른 가스의 존재를 최소화하기 위해 진공 환경이 필요합니다.
스퍼터링 장치의 진공 수준은 일반적으로 화학 기상 증착(CVD)과 같은 다른 증착 방법에서 요구되는 진공 수준보다 높습니다.
따라서 매우 효과적인 진공 시스템이 필요합니다.
2. 불활성 가스 도입
소량의 불활성 가스(보통 아르곤)가 진공 챔버에 도입됩니다.
아르곤은 불활성이며 대상 물질이나 기판과 반응하지 않기 때문에 선택됩니다.
이를 통해 증착이 순수하고 오염되지 않도록 보장합니다.
3. 타겟 및 기판 배치
증착할 원자의 소스인 타겟 물질과 증착이 일어날 기판이 챔버에 배치됩니다.
이들은 일반적으로 서로 반대편에 배치되며, 표적 물질은 음전하를 받아 음극으로 작용합니다.
4. 전압 적용
직류(DC), 무선 주파수(RF) 또는 중주파의 형태로 표적과 기판 사이에 전압이 인가됩니다.
이 전압은 아르곤 가스를 이온화하여 아르곤 이온과 자유 전자를 생성합니다.
5. 이온화 및 스퍼터링
자유 전자가 아르곤 원자와 충돌하여 이온화되고 플라즈마가 생성됩니다.
양전하를 띤 아르곤 이온은 전기장에 의해 음전하를 띤 표적 물질을 향해 가속됩니다.
이 이온이 표적과 충돌하면 에너지를 전달하여 표적의 원자가 방출됩니다.
6. 기판에 증착
방출된 원자는 진공을 통해 이동하여 기판에 증착되어 얇은 필름을 형성합니다.
이 공정은 다른 방법으로는 증착하기 어려운 높은 융점 및 합금을 포함한 다양한 재료의 필름을 생성하도록 제어할 수 있습니다.
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