플라즈마 처리에서 스퍼터링은 고에너지 플라즈마가 고체 대상 물질의 표면에서 원자를 제거하는 공정입니다.
이 공정은 광학, 전자 등의 다양한 응용 분야를 위해 기판에 재료의 박막을 증착하는 데 널리 사용됩니다.
플라즈마 처리에서 스퍼터링을 이해하기 위한 7가지 핵심 사항
1. 스퍼터링 소개
스퍼터링은 제어된 가스(일반적으로 아르곤)를 진공 챔버에 도입하는 것을 포함합니다.
챔버에는 기판 위에 증착될 대상 물질인 음극이 포함되어 있습니다.
2. 플라즈마 생성
음극에 전기가 통하면 자립형 플라즈마가 생성됩니다.
플라즈마 내에서 가스 원자는 전자를 잃음으로써 양전하를 띤 이온이 됩니다.
3. 이온 가속
이 이온은 충분한 운동 에너지로 가속되어 표적 물질에 충돌하고 표면에서 원자 또는 분자를 전위시킵니다.
4. 증기 흐름 형성
전위된 물질은 증기 흐름을 형성하여 챔버를 통과하고 기판에 부딪혀 얇은 필름 또는 코팅으로 달라붙습니다.
5. 스퍼터링 공정 단계
- 아르곤과 같은 불활성 기체의 이온이 대상 물질로 가속됩니다.
- 이온은 대상 물질에 에너지를 전달하여 중성 입자를 침식하고 배출합니다.
- 표적에서 나온 중성 입자는 챔버를 통과하여 기판 표면에 박막으로 증착됩니다.
6. 스퍼터링 필름의 특성
스퍼터링 필름은 우수한 균일성, 밀도, 순도 및 접착력을 나타냅니다.
이 기술을 사용하면 기존 스퍼터링을 통해 합금을 포함한 정밀한 조성물을 증착할 수 있습니다.
반응성 스퍼터링은 산화물 및 질화물과 같은 화합물을 증착할 수 있습니다.
7. 에칭 공정으로서의 스퍼터링
스퍼터링은 표면의 물리적 특성을 변경하기 위한 에칭 공정으로도 사용됩니다.
이 경우 음극 도금 재료와 양극 기판 사이에 가스 플라즈마 방전이 이루어집니다.
스퍼터링을 통해 형성된 증착물은 일반적으로 0.00005~0.01mm 범위의 얇은 두께이며 크롬, 티타늄, 알루미늄, 구리, 몰리브덴, 텅스텐, 금, 은 등의 소재를 포함할 수 있습니다.
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