DC 스퍼터링은 에너지 입자 충격을 통해 고체 타겟 물질에서 원자를 방출하여 박막을 증착하는 데 사용되는 물리적 기상 증착(PVD) 기술입니다. 이 공정에서는 일반적으로 아르곤과 같은 불활성 가스를 사용하여 저압 가스 환경에서 금속 타겟에 전압을 가합니다. 가스 이온이 타겟과 충돌하여 타겟 재료의 미세한 입자가 "스퍼터링"되어 근처의 기판에 증착됩니다.
자세한 설명:
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설정 및 초기 진공 생성:
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이 공정은 대상 재료와 기판이 서로 평행하게 배치된 진공 챔버를 설정하는 것으로 시작됩니다. 불순물을 제거하기 위해 챔버를 비운 다음 고순도 불활성 가스(일반적으로 아르곤)로 다시 채웁니다. 이 가스는 플라즈마 충돌 시 운동 에너지를 효과적으로 전달할 수 있는 질량과 능력 때문에 선택됩니다.DC 전압 적용:
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음극 역할을 하는 대상 물질에 일반적으로 -2~5kV 범위의 직류(DC) 전압이 적용됩니다. 코팅할 기판은 양전하를 띠게 되어 양극이 됩니다. 이 설정은 아르곤 가스를 이온화하여 플라즈마를 형성하는 전기장을 생성합니다.
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이온 폭격 및 스퍼터링:
플라즈마 내의 에너지가 넘치는 아르곤 이온은 전기장에 의해 음전하를 띤 타겟을 향해 가속됩니다. 충격이 가해지면 이 이온은 스퍼터링이라는 과정을 통해 표적 물질에서 원자를 제거합니다. 이렇게 방출된 원자는 플라즈마를 통과하여 기판 위에 증착되어 얇은 막을 형성합니다.장점 및 응용 분야:
DC 스퍼터링은 단순성, 비용 효율성 및 제어 용이성, 특히 전기 전도성 물질의 금속 증착 및 코팅에 선호됩니다. 반도체 산업에서 마이크로칩 회로를 만드는 데 널리 사용되며, 보석의 장식 코팅, 유리 및 광학 부품의 무반사 코팅 등 다양한 응용 분야에서도 사용됩니다.
