스퍼터링은 고체 대상 물질의 원자가 에너지 이온의 충격을 받아 기체 상으로 방출되는 물리적 과정입니다.
이 기술은 박막 증착 및 다양한 분석 기술에 널리 사용됩니다.
6가지 주요 단계 설명
1. 공정 시작
공정은 불활성 가스(일반적으로 아르곤)로 채워진 진공 챔버 안에 기판을 넣는 것으로 시작됩니다.
이 환경은 증착 공정을 방해할 수 있는 화학 반응을 방지하기 위해 필요합니다.
2. 플라즈마 생성
대상 물질(음극)은 전기적으로 음전하를 띠고 있어 자유 전자가 흐르게 됩니다.
이 자유 전자는 아르곤 가스 원자와 충돌하여 전자를 빼앗아 이온화하여 플라즈마를 생성합니다.
3. 이온 폭격
플라즈마에서 양전하를 띤 아르곤 이온은 전기장에 의해 음전하를 띤 표적을 향해 가속됩니다.
이러한 이온이 표적과 충돌하면 운동 에너지를 전달하여 표적 물질의 원자 또는 분자가 방출됩니다.
4. 재료 증착
방출된 물질은 챔버를 통과하여 기판 위에 증착되는 증기 흐름을 형성합니다.
그 결과 기판에 박막 또는 코팅이 형성됩니다.
5. 스퍼터링의 유형
스퍼터링 시스템에는 이온 빔 스퍼터링과 마그네트론 스퍼터링을 포함한 다양한 유형이 있습니다.
이온 빔 스퍼터링은 이온 전자 빔을 타겟에 직접 집중시켜 기판 위에 재료를 스퍼터링하는 방식입니다.
마그네트론 스퍼터링은 자기장을 사용하여 가스의 이온화와 스퍼터링 공정의 효율을 향상시킵니다.
6. 응용 분야 및 장점
스퍼터링은 합금, 산화물, 질화물 및 기타 화합물을 포함한 정밀한 구성의 박막을 증착하는 데 특히 유용합니다.
이러한 다용도성 덕분에 전자, 광학, 나노 기술 등 고품질의 박막 코팅이 필요한 산업에서 없어서는 안 될 필수 요소입니다.
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