전자빔 증착 공정의 기본 작동 원리는 강력한 전자빔을 사용하여 소스 물질을 가열하고 증발시킨 다음 기판에 얇은 고순도 필름으로 증착하는 것입니다. 이 공정은 물리적 기상 증착(PVD)의 한 형태이며 기판의 치수를 크게 변경하지 않고 얇게 코팅하는 데 특히 효과적입니다.
자세한 설명:
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설정 및 구성 요소:
- 이 공정은 증발된 물질이 공기 분자와 반응하는 것을 방지하는 데 필수적인 진공 챔버에서 시작됩니다. 챔버 내부에는 세 가지 주요 구성 요소가 있습니다:전자 빔 소스:
- 일반적으로 섭씨 2,000도 이상으로 가열된 텅스텐 필라멘트입니다. 열로 인해 필라멘트에서 전자가 방출됩니다.도가니:
- 소스 재료를 담고 있으며 전자 빔을 받을 수 있는 위치에 있습니다. 도가니는 소스 재료의 온도 요구 사항에 따라 구리, 텅스텐 또는 기술 세라믹과 같은 재료로 만들 수 있습니다. 소스 재료의 용융과 오염을 방지하기 위해 지속적으로 수냉식으로 냉각됩니다.자기장:
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전자 빔 소스 근처의 자석은 방출된 전자를 도가니를 향하는 빔으로 집중시키는 자기장을 생성합니다.증발 과정:
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자기장에 의해 집중된 전자 빔이 도가니의 소스 물질에 부딪힙니다. 전자의 에너지가 물질에 전달되어 물질이 가열되고 증발합니다. 증발된 입자는 진공 상태에서 상승하여 소스 재료 위에 위치한 기판 위에 증착됩니다. 그 결과 일반적으로 5~250나노미터 두께의 박막 코팅이 형성됩니다.
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제어 및 모니터링:
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증착된 필름의 두께는 석영 크리스탈 모니터를 사용하여 실시간으로 모니터링됩니다. 원하는 두께에 도달하면 전자빔이 꺼지고 시스템이 냉각 및 배기 시퀀스를 시작하여 진공 압력을 해제합니다.다중 재료 코팅:
많은 전자빔 증착 시스템에는 여러 개의 도가니가 장착되어 있어 시스템을 환기하지 않고도 다양한 재료를 순차적으로 증착할 수 있습니다. 이 기능을 통해 다층 코팅을 생성할 수 있으므로 공정의 다양성이 향상됩니다.
반응성 증착:
