스퍼터 증착은 대상에서 기판으로 물질을 분사하여 박막을 증착하는 데 사용되는 물리적 기상 증착(PVD) 기술입니다.
이 프로세스에는 플라즈마를 사용하여 대상 물질에서 원자를 녹아웃시킨 다음 기판에 응축하여 박막을 형성하는 과정이 포함됩니다.
스퍼터 증착의 5가지 주요 단계
1. 플라즈마 노출
이 공정은 일반적으로 아르곤 가스를 사용하여 플라즈마를 생성하는 것으로 시작됩니다.
이 플라즈마에는 이온과 전자가 포함되어 있습니다.
증착할 재료의 소스인 타겟 재료가 이 플라즈마 환경에 배치됩니다.
2. 이온 폭격
표적 물질은 음전하를 띤 음극에 연결되고 기판은 양전하를 띤 양극에 연결됩니다.
음극과 양극 사이의 전기장은 자유 전자가 양극을 향해 가속되어 아르곤 원자와 충돌하여 양전하를 띤 이온으로 변환합니다.
그런 다음 이 아르곤 이온은 음극을 향해 가속되어 표적 물질과 충돌합니다.
3. 원자 방출
아르곤 이온이 타겟 물질에 미치는 충격으로 인해 타겟의 원자가 방출되거나 스퍼터링됩니다.
이 스퍼터링 과정은 기본적으로 충돌하는 이온의 운동량 전달로 인해 타겟 표면에서 원자가 물리적으로 제거되는 과정입니다.
4. 기판에 증착
스퍼터링된 원자는 플라즈마를 통해 기판으로 이동하여 응축되어 박막을 형성합니다.
증착 시간 및 기타 작동 파라미터를 조정하여 필름의 두께를 제어할 수 있습니다.
5. 장점 및 응용 분야
스퍼터 증착은 넓은 면적에 균일한 필름을 증착할 수 있고 필름 두께를 쉽게 제어할 수 있는 등 여러 가지 장점을 제공합니다.
컴퓨터 하드 디스크, 집적 회로, 코팅 유리, 절삭 공구, CD 및 DVD와 같은 광디스크 생산 등 다양한 산업에서 널리 사용됩니다.
역사적 맥락과 진화
진공 기술은 19세기 초기 관찰 이후 크게 발전했습니다.
진공 기술의 개선과 마그네트론 스퍼터링과 같은 새로운 스퍼터링 기술의 도입으로 박막 증착을 위한 안정적이고 효과적인 방법으로 자리 잡았습니다.
이 스퍼터 증착 방법은 다양한 재료를 증착할 수 있는 정밀성과 다용도로 인해 현대 제조 공정에서 매우 중요합니다.
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