DC 스퍼터링은 고체 대상 물질에서 작은 입자를 쏘아 박막을 만드는 데 사용되는 방법입니다. 이 기술은 물리적 기상 증착(PVD)이라는 더 큰 그룹의 일부입니다.
5가지 주요 단계 설명
1. 설정 및 초기 진공 생성
이 공정은 진공 챔버라는 특수한 챔버에서 시작됩니다. 이 챔버 내부에는 대상 재료와 기판(박막을 얻을 재료)이 서로 평행하게 배치됩니다.
그런 다음 챔버에서 공기와 기타 불순물을 비웁니다. 그 후 고순도 불활성 가스, 보통 아르곤으로 채워집니다. 아르곤은 충돌 시 에너지를 잘 전달하기 때문에 선택됩니다.
2. 직류 전압 적용
직류(DC) 전압이 대상 물질에 적용됩니다. 이 전압은 일반적으로 -2~5kV 범위입니다. 표적 물질은 음전하를 띠는 음극 역할을 합니다.
코팅될 기판은 양전하를 띠게 되어 양극이 됩니다. 이 설정은 아르곤 가스를 이온화하여 플라즈마를 형성하는 데 도움이 되는 전기장을 생성합니다.
3. 이온 폭격 및 스퍼터링
플라즈마의 에너지가 넘치는 아르곤 이온은 전기장에 의해 음전하를 띤 타겟을 향해 밀려갑니다. 이 이온이 표적에 부딪히면 표적 물질에서 작은 입자를 떨어뜨립니다. 이 과정을 스퍼터링이라고 합니다.
이렇게 방출된 입자는 플라즈마를 통과하여 기판에 떨어지면서 박막을 형성합니다.
4. 장점 및 응용 분야
DC 스퍼터링은 간단하고 비용 효율적이며 제어하기 쉽기 때문에 인기가 있습니다. 특히 금속을 증착하고 전기 전도성 물질을 코팅하는 데 적합합니다.
이 기술은 반도체 산업에서 마이크로칩 회로를 만드는 데 널리 사용됩니다. 또한 보석의 장식용 코팅, 유리 및 광학 부품의 무반사 코팅과 같은 다른 응용 분야에도 사용됩니다.
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