타겟 스퍼터링 증착은 에너지 입자에 의한 충격을 통해 고체 타겟 물질에서 원자를 방출하여 박막을 만드는 데 사용되는 공정입니다.
이 기술은 반도체 및 컴퓨터 칩 제조에 널리 사용됩니다.
5가지 주요 단계 설명
1. 표적 물질
표적 물질은 박막 증착을 위한 원자의 공급원입니다.
일반적으로 전도도, 경도 또는 광학 특성과 같은 박막의 원하는 특성에 따라 선택되는 금속 원소 또는 합금입니다.
세라믹 타겟은 공구와 같이 경화된 코팅이 필요한 경우에 사용됩니다.
2. 에너지 입자 폭격
타겟에 에너지 입자, 일반적으로 플라즈마에서 나온 이온을 조사합니다.
이러한 이온은 대상 재료 내에서 충돌 캐스케이드를 일으키기에 충분한 에너지를 가지고 있습니다.
이러한 캐스케이드가 충분한 에너지로 표적의 표면에 도달하면 표적에서 원자를 방출합니다.
이 과정은 이온의 입사 각도, 에너지, 이온과 표적 원자의 질량과 같은 요소의 영향을 받습니다.
3. 스퍼터 수율
스퍼터 수율은 입사 이온당 방출되는 원자의 평균 수입니다.
이는 증착의 효율을 결정하기 때문에 스퍼터링 공정에서 중요한 파라미터입니다.
수율은 타겟 원자의 표면 결합 에너지와 결정 타겟의 방향 등 여러 요인에 따라 달라집니다.
4. 기판 위에 증착
타겟에서 방출된 원자는 챔버를 통과하여 기판 위에 증착됩니다.
증착은 원자가 균일하게 증착되어 일정한 두께의 박막을 형성할 수 있도록 진공 또는 저압 가스 환경과 같은 제어된 조건에서 이루어집니다.
5. 스퍼터 증착의 유형
스퍼터 증착은 고진공에서 고압 기체 압력에 이르기까지 다양한 조건에서 수행할 수 있습니다.
고진공 조건에서는 스퍼터링된 입자가 기체 상 충돌을 거치지 않으므로 기판에 직접 증착할 수 있습니다.
더 높은 가스 압력 조건에서는 입자가 기판에 도달하기 전에 기체상 충돌에 의해 열화되어 증착된 필름의 특성에 영향을 미칠 수 있습니다.
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