AC와 DC 스퍼터링의 주요 차이점은 사용되는 전원 공급 장치의 유형과 이것이 스퍼터링 공정 및 효과적으로 스퍼터링할 수 있는 재료에 미치는 영향에 있습니다.
AC 스퍼터링:
- 전원 공급 장치: AC 스퍼터링은 DC 전원 공급 장치 대신 중주파 AC 전원 공급 장치를 사용합니다. 이러한 전원 공급 장치의 변화로 인해 일정한 음의 전압이 아닌 교류 펄스 전압인 목표 전위가 생성됩니다.
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장점:
- 비정상적인 방전 제거: 교류 전압은 스퍼터링 공정을 방해할 수 있는 비정상적인 방전 현상을 제거하는 데 도움이 됩니다.
- 향상된 플라즈마 밀도: 교류 전원을 사용하면 기판 근처의 플라즈마 밀도가 향상되어 타겟에 대한 추가 냉각 조치 없이도 증착된 필름의 품질과 균일성을 향상시킬 수 있습니다.
- 타겟 재료의 다양성: AC 스퍼터링은 ZAO(산화아연 아연) 타겟 및 기타 반도체 타겟과 같은 재료를 효과적으로 스퍼터링할 수 있습니다. 또한 RF(무선 주파수) 스퍼터링과 관련된 건강 위험을 피할 수 있습니다.
- 증착 공정의 안정성: 중간막의 반응 스퍼터링에서 타겟 물질 중독 문제를 제거하여 증착 공정을 안정화할 수 있습니다.
- 제어 및 균일성: 공정 파라미터를 쉽게 제어할 수 있어 보다 균일한 필름 두께를 얻을 수 있습니다.
DC 스퍼터링:
- 전원 공급: DC 스퍼터링은 직류 전원 공급 장치를 사용합니다.
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특성:
- 챔버 압력: 챔버 압력은 일반적으로 1 ~ 100mTorr입니다.
- 타겟 재료 적합성: 철, 구리, 니켈과 같은 순수 금속과 같은 전기 전도성 대상 재료에는 DC 전원이 선호됩니다.
- 증착 속도: 일반적으로 순수 금속 타겟의 경우 증착률이 높습니다.
- 공정 단순성: 대량의 대형 기판을 대량으로 처리하는 데 적합한 간단한 기술입니다.
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제한 사항:
- 절연 재료와의 비호환성: 절연 재료는 전하를 축적하고 스퍼터링 공정을 방해할 수 있으므로 DC 스퍼터링은 절연 재료에 적합하지 않습니다.
- 정밀한 제어의 필요성: 최적의 결과를 얻으려면 가스 압력, 타겟-기판 거리, 전압과 같은 공정 요소를 정확하게 조절하는 것이 중요합니다.
요약하면, DC 스퍼터링은 전도성 재료에 효과적이며 간단하고 경제적인 접근 방식을 제공하는 반면, AC 스퍼터링은 향상된 제어, 안정성 및 다목적성을 제공하며 특히 반도체 및 절연 재료 스퍼터링에 유용합니다. AC와 DC 스퍼터링 중 선택은 스퍼터링할 재료의 특정 요구 사항과 증착된 필름의 원하는 특성에 따라 달라집니다.
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