마그네트론의 스퍼터링 전압은 일반적으로 약 -300V입니다.
이 전압은 마그네트론 스퍼터링 시스템에서 타겟에 적용됩니다.
마그네트론 스퍼터링은 고체 타겟 물질에서 기판에 박막을 증착하는 데 사용되는 물리적 기상 증착 기술의 일종입니다.
마그네트론의 스퍼터링 전압은 무엇인가요? (5가지 핵심 포인트 설명)
1. 전압 적용
마그네트론에 전원이 공급되면 일반적으로 약 -300V의 음전압이 타겟에 적용됩니다.
이 전압은 더 높은 양의 전위로 유지되는 주변 플라즈마 환경에 비해 음의 전압입니다.
2. 이온 인력
타겟의 음전압은 플라즈마에서 양이온을 끌어당깁니다.
이러한 이온은 일반적으로 진공 챔버 내에서 아르곤 가스의 이온화에 의해 생성되는 스퍼터링 시스템에서 아르곤 이온입니다.
3. 에너지 전달 및 스퍼터링
이러한 양이온이 타겟 표면과 충돌하면 에너지를 전달합니다.
전달된 에너지가 타겟 물질의 표면 결합 에너지의 약 3배(승화 열과 거의 같음)보다 크면 타겟 표면에서 원자가 방출되는데, 이 과정을 스퍼터링이라고 합니다.
4. 플라즈마 안정성 및 효율성
플라즈마의 전자는 자기장으로 인해 더 먼 거리를 이동하여 더 많은 아르곤 원자를 이온화할 확률을 높이고 이온 밀도가 높은 안정적인 플라즈마를 유지합니다.
이러한 효율적인 이온화 덕분에 스퍼터링 공정은 더 높은 전압(-2kV ~ 3kV)과 더 낮은 압력(약 10Pa)이 필요한 기존 스퍼터링에 비해 더 낮은 압력(약 100Pa)과 더 낮은 전압(약 -500V)에서 작동할 수 있습니다.
5. 저전압 작동의 장점
마그네트론 스퍼터링에서 낮은 전압(1000V 미만)과 고전류에서 작동하는 것이 DC 다이오드 스퍼터링보다 더 효율적입니다.
이러한 효율성은 자기장이 전자를 타겟 근처에 가두어 이온화 및 증착 속도를 향상시키는 역할을 하기 때문입니다.
또한 전압이 낮으면 아크가 덜 격렬하고 다루기 쉬워지므로 증착 공정의 무결성과 증착된 필름의 품질을 유지하는 데 중요합니다.
요약하면, 마그네트론 설정의 스퍼터링 전압은 스퍼터링 공정을 시작하고 유지하는 데 매우 중요하며, 일반적인 값은 약 -300V입니다.
이 전압 설정은 목표 물질 원자의 효율적인 방출을 촉진하여 제어된 특성을 가진 박막 증착으로 이어집니다.
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