스퍼터링은 고체 타겟의 원자가 에너지가 있는 이온, 일반적으로 희귀 가스 이온의 충격을 받아 기체 상으로 방출되는 물리적 공정입니다. 이 프로세스는 박막 증착, 표면 청소, 표면 구성 분석 등 다양한 응용 분야에서 표면 물리학 분야에서 널리 사용됩니다.
스퍼터링 요약:
스퍼터링은 부분적으로 이온화된 가스인 플라즈마를 사용하여 고에너지 이온으로 대상 물질에 충격을 가하는 것입니다. 이 충격으로 인해 대상 물질의 원자가 방출되어 기판에 증착되어 박막을 형성합니다. 이 기술은 물리 기상 증착(PVD) 공정의 일부이며 광학 및 전자 산업에서 매우 중요한 기술입니다.
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자세한 설명:
- 스퍼터링의 과정:플라즈마 시작:
- 이 공정은 높은 에너지로 인해 전자가 이온에서 분리되는 물질 상태인 플라즈마를 생성하는 것으로 시작됩니다. 이 플라즈마는 일반적으로 아르곤과 같은 가스를 사용하여 진공 챔버에서 생성됩니다.이온 폭격:
- 플라즈마의 에너지가 높은 이온이 표적 물질을 향해 가속됩니다. 흔히 음극이라고도 하는 표적은 원자가 방출되는 물질입니다.원자 방출:
- 이온이 표적에 부딪히면 에너지와 운동량을 전달하여 표면 원자가 결합력을 극복하고 표적에서 방출됩니다.기판 위에 증착:
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방출된 원자는 진공을 통해 이동하여 근처의 기판에 증착되어 얇은 막을 형성합니다. 이 증착은 코팅 및 마이크로일렉트로닉스와 같은 애플리케이션에서 매우 중요합니다.
- 스퍼터링의 유형:
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스퍼터링 기술은 DC 스퍼터링, AC 스퍼터링, 반응성 스퍼터링, 마그네트론 스퍼터링 등 여러 가지 유형으로 분류됩니다. 각 방법은 전원 공급 장치 유형과 반응성 가스의 존재 여부에 따라 달라지며 증착된 필름의 특성에 영향을 미칩니다.
- 스퍼터링의 응용 분야:박막 증착:
- 스퍼터링은 전자 산업에서 반도체 디바이스의 전도성 및 절연층 증착을 위해 광범위하게 사용됩니다.표면 청소:
- 불순물을 제거하여 표면을 청소하고 추가 처리 또는 분석을 위해 표면을 준비하는 데 사용됩니다.표면 분석:
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스퍼터링은 방출된 입자를 분석하여 표면의 구성을 연구하는 분석 기술에도 사용됩니다.
- 역사적 맥락:
스퍼터링의 개념은 1852년에 처음 발견되었으며, 박막 증착 기술로서의 개발은 1920년 Langmuir에 의해 개척되었습니다. 이 개발은 재료 과학 및 표면 물리학 분야에서 중요한 발전을 이루었습니다.검토 및 수정:
