DC 스퍼터링 공정은 공정 챔버 내에 진공을 생성하는 것부터 시작하여 가스를 도입하고 직류 전압을 적용하여 가스를 이온화하고 대상 물질에서 기판으로 원자를 스퍼터링하는 몇 가지 주요 단계를 포함합니다. 이 기술은 확장성, 에너지 효율성 및 제어 용이성으로 인해 다양한 산업에서 박막 증착에 널리 사용되고 있습니다.
진공 만들기:
DC 스퍼터링의 첫 번째 단계는 공정 챔버 내부에 진공을 생성하는 것입니다. 이 단계는 청결뿐만 아니라 공정 제어에도 매우 중요합니다. 저압 환경에서는 평균 자유 경로(입자가 다른 입자와 충돌하기 전에 이동하는 평균 거리)가 크게 증가합니다. 따라서 스퍼터링된 원자가 다른 원자와 큰 상호작용 없이 타겟에서 기판으로 이동할 수 있어 보다 균일하고 매끄러운 증착이 가능합니다.DC 스퍼터링 소개:
직류(DC) 스퍼터링은 대상 물질에 이온화된 가스 분자(일반적으로 아르곤)를 분사하는 물리적 기상 증착(PVD)의 한 유형입니다. 이 충격으로 인해 원자가 플라즈마로 방출되거나 "스퍼터링"됩니다. 이렇게 기화된 원자는 기판 위에 얇은 막으로 응축됩니다. DC 스퍼터링은 특히 전기 전도성 소재의 금속 증착 및 코팅에 적합합니다. 단순성, 비용 효율성 및 제어 용이성 때문에 선호됩니다.
프로세스 세부 정보:
진공이 설정되면 일반적으로 아르곤과 같은 가스가 챔버로 유입됩니다. 2~5kV의 직류 전압이 가해지면 아르곤 원자가 이온화되어 플라즈마가 형성됩니다. 양전하를 띤 아르곤 이온은 음전하를 띤 타겟(음극)을 향해 가속되어 타겟 표면에서 충돌하여 원자를 떨어뜨립니다. 이렇게 스퍼터링된 원자는 챔버를 통과하여 기판(양극)에 증착되어 박막을 형성합니다. 이 공정은 증착이 일어나기 위해 양극을 향한 전자의 흐름이 필요하기 때문에 전도성 재료로 제한됩니다.확장성 및 에너지 효율성:
DC 스퍼터링은 확장성이 뛰어나 넓은 면적에 박막을 증착할 수 있어 대량 산업 생산에 이상적입니다. 또한 저압 환경에서 작동하고 다른 증착 방식에 비해 전력 소비가 적어 상대적으로 에너지 효율이 높아 비용과 환경에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다.
한계:
