스퍼터링은 일반적으로 기체 이온과 같은 고에너지 입자의 충격을 통해 대상 물질에서 원자를 방출하여 박막을 만드는 데 사용되는 물리적 기상 증착(PVD) 기술입니다. 이 프로세스를 사용하면 대상을 녹이지 않고도 기판에 재료를 증착할 수 있으므로 융점이 높은 재료에 유리합니다.
자세한 설명:
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스퍼터링의 메커니즘:
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스퍼터링에서 타겟 재료는 화학적으로 불활성인 제어된 가스(일반적으로 아르곤)로 채워진 진공 챔버에 배치됩니다. 타겟은 음전하를 띠고 음극이 되어 자유 전자의 흐름을 시작합니다. 이 전자는 아르곤 원자와 충돌하여 외부 전자를 떨어뜨리고 고에너지 이온으로 변환합니다. 그런 다음 이 이온은 대상 물질과 충돌하여 표면에서 원자를 방출합니다.증착 과정:
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표적에서 방출된 원자는 소스 물질의 구름을 형성한 다음 챔버 내에 배치된 기판 위에 응축됩니다. 그 결과 기판에 얇은 막이 형성됩니다. 기판을 회전하고 가열하여 증착 공정을 제어하고 균일한 커버리지를 보장할 수 있습니다.
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장점 및 응용 분야:
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스퍼터링은 금속, 산화물, 합금 및 화합물을 포함한 다양한 재료를 증착할 수 있다는 점에서 선호됩니다. 스퍼터링된 원자의 운동 에너지는 일반적으로 증발된 재료의 운동 에너지보다 높기 때문에 접착력이 향상되고 필름의 밀도가 높아집니다. 이 기술은 융점이 높아 다른 방법으로는 증착하기 어려운 재료에 특히 유용합니다.시스템 구성:
스퍼터링 시스템에는 직류(DC) 및 무선 주파수(RF) 전원으로 구동되는 여러 개의 스퍼터링 건이 포함됩니다. 이 설정을 통해 다양한 재료를 증착하고 증착 파라미터를 유연하게 제어할 수 있습니다. 이 시스템은 최대 200nm의 증착 두께를 처리할 수 있으며, 증착 공정의 품질과 일관성을 보장하기 위해 타겟을 정기적으로 유지보수 및 교체합니다.
한계 및 제한 사항:
