스퍼터링 공정에 사용되는 RF 주파수는 일반적으로 13.56MHz입니다.이 주파수는 비통신 목적으로 국제적으로 인정받는 산업, 과학 및 의료(ISM) 무선 대역에 속하기 때문에 선택됩니다.RF 스퍼터링 공정은 아르곤과 같은 불활성 가스를 사용하여 진공 챔버에서 플라즈마를 생성하는 과정을 포함합니다.RF 전원은 가스 원자를 이온화하여 타겟 물질에 충돌시켜 스퍼터링하고 기판에 박막을 증착합니다.이 공정에는 절연 타겟에 이온이 쌓이는 것을 방지하기 위한 포지티브 및 네거티브 사이클이 포함되어 있어 일관되고 효율적인 스퍼터링 공정을 보장합니다.
핵심 포인트 설명:
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스퍼터링의 RF 주파수:
- 스퍼터링에 사용되는 RF 주파수는 일반적으로 13.56MHz입니다.이 주파수는 산업, 과학 및 의료용 애플리케이션을 위해 예약된 ISM 대역의 일부입니다.이 주파수를 선택하면 통신 시스템과의 간섭을 최소화하고 스퍼터링 챔버에서 가스를 효율적으로 이온화할 수 있습니다.
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스퍼터링에서 아르곤의 역할:
- 아르곤은 불활성 특성과 상대적으로 저렴한 비용으로 인해 스퍼터링 공정에서 가장 일반적으로 사용되는 가스입니다.진공 챔버에 도입되면 아르곤 원자는 RF 전원에 의해 이온화되어 플라즈마를 생성합니다.그런 다음 이 이온이 대상 물질에 충돌하여 스퍼터링이 일어나고 기판에 증착됩니다.
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RF 스퍼터링 공정:
- RF 스퍼터링 공정은 진공 챔버에 타겟 물질, 기판, RF 전극을 배치하는 것으로 시작됩니다.아르곤과 같은 불활성 가스가 도입되고 RF 전원이 활성화됩니다.RF 파는 가스 원자를 이온화하여 대상 물질에 부딪혀 기판으로 이동하여 박막을 형성하는 작은 조각으로 분해합니다.
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포지티브 및 네거티브 사이클:
- RF 스퍼터링 공정에는 양극과 음극의 두 가지 사이클이 포함됩니다.포지티브 사이클에서는 전자가 음극으로 끌어당겨져 음의 바이어스가 생성됩니다.음의 주기에서는 이온 폭격이 계속됩니다.이 교대 사이클은 음극의 일정한 음전압을 피함으로써 절연 타겟에 이온이 쌓이는 것을 방지하여 안정적이고 효율적인 스퍼터링 공정을 보장합니다.
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마그네트론 스퍼터링 및 타겟 활용도:
- 마그네트론 스퍼터링에서는 링 자기장이 이차 전자를 강제로 이동시켜 플라즈마 밀도가 가장 높은 영역을 만듭니다.이 영역은 스퍼터링 중에 강한 하늘색 광선을 방출하여 후광을 형성합니다.이 영역의 타겟은 이온에 의해 심하게 충격을 받아 고리 모양의 홈이 형성됩니다.이 홈이 타겟을 관통하면 전체 타겟이 폐기되어 타겟 활용률이 일반적으로 40% 미만으로 낮아집니다.
이러한 핵심 사항을 이해하면 RF 스퍼터링 공정에 필요한 복잡성과 정밀성, 특히 효율적인 박막 증착을 위한 안정적인 플라즈마 생성에서 RF 주파수 선택과 아르곤의 역할이 얼마나 중요한지 알 수 있습니다.
요약 표:
| 주요 측면 | 세부 정보 |
|---|---|
| RF 주파수 | 간섭을 최소화하고 효율적인 이온화를 위해 ISM 대역의 일부인 13.56MHz를 사용합니다. |
| 아르곤의 역할 | 플라즈마를 생성하는 데 사용되는 불활성 기체로, 표적 폭격을 위해 RF 전력으로 이온화됩니다. |
| RF 스퍼터링 공정 | 진공 챔버, RF 전극, 양극/음극 교대 사이클이 포함됩니다. |
| 목표 활용률 | 마그네트론 스퍼터링은 일반적으로 40% 미만의 낮은 가동률을 보입니다. |
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