스퍼터링은 박막을 만드는 데 사용되는 방법, 특히 물리적 기상 증착(PVD)의 일종입니다.
다른 기상 증착 방법과 달리 소스 재료(타겟)가 녹지 않습니다.
대신, 타겟의 원자는 타격 입자(일반적으로 기체 이온)의 운동량 전달에 의해 방출됩니다.
이 프로세스를 통해 높은 운동 에너지로 박막을 증착할 수 있으므로 접착력이 향상되고 융점이 매우 높은 재료로 작업할 수 있습니다.
박막 스퍼터링을 이해하기 위한 4가지 핵심 사항
1. 공정 개요
스퍼터링은 기체 플라즈마를 사용하여 고체 대상 물질의 표면에서 원자를 제거합니다.
그런 다음 이러한 원자를 증착하여 기판 표면에 매우 얇은 코팅을 형성합니다.
이 기술은 반도체, CD, 디스크 드라이브 및 광학 장치용 박막 증착에 널리 사용됩니다.
2. 스퍼터링의 메커니즘
스퍼터링 공정에서는 제어된 가스(일반적으로 아르곤)가 진공 챔버로 유입됩니다.
그런 다음 전기 방전을 사용하여 음극에 에너지를 공급하여 자립형 플라즈마를 형성합니다.
증착할 물질인 타겟이 이 플라즈마에 노출됩니다.
플라즈마의 이온이 타겟에 충돌하여 운동 에너지의 전달로 인해 원자가 방출됩니다.
3. 스퍼터링의 유형
- 기존 스퍼터링: 원소, 합금 및 혼합물을 증착하는 데 사용됩니다. 증착된 필름의 구성을 정밀하게 제어할 수 있습니다.
- 반응성 스퍼터링: 산화물이나 질화물과 같은 화합물을 증착하기 위해 반응성 가스(산소 또는 질소 등)를 사용합니다.
4. 스퍼터링의 장점
- 높은 운동 에너지: 스퍼터링으로 방출되는 원자는 증발로 인한 원자에 비해 운동 에너지가 높아 접착력이 향상되고 필름의 밀도가 높아집니다.
- 다목적성: 스퍼터링은 융점이 매우 높은 물질을 포함하여 다양한 물질을 증착하는 데 사용할 수 있습니다.
- 균일성 및 순도: 스퍼터링된 필름은 균일성, 밀도 및 순도가 우수하여 많은 응용 분야에서 매우 중요합니다.
스퍼터링은 보호 코팅, 집적 회로, 태양 전지, 광학/장식 코팅을 비롯한 여러 부품 및 장치 제조에 필수적입니다.
필름 구성, 두께 및 균일성을 정밀하게 제어할 수 있기 때문에 스퍼터링은 다른 증착 기술보다 선호되는 방법입니다.
요약하면, 스퍼터링은 제어된 특성을 가진 박막을 증착하는 다양하고 효과적인 방법으로 다양한 기술 응용 분야에서 없어서는 안 될 필수 요소입니다.
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