진공 열 증착은 진공 챔버에서 물질을 가열하여 기화시킨 다음 기판에 응축시키는 물리적 기상 증착(PVD) 기술입니다.
이 공정은 일반적으로 기화된 재료가 충돌 없이 기판에 도달할 수 있도록 가스 압력이 낮은 제어된 환경에서 기판에 재료의 박막을 증착하는 데 사용됩니다.
5가지 주요 단계 설명
1. 공정 설정
공정은 일반적으로 스테인리스 스틸로 만들어진 진공 챔버에서 시작됩니다.
이 챔버에는 텅스텐이나 몰리브덴과 같은 내화성 재료로 만든 도가니 또는 보트가 들어갑니다.
증착할 재료(증착제)를 이 도가니 안에 넣습니다.
2. 가열 및 증발
전류 또는 전자빔을 사용하여 재료를 가열합니다.
이 가열은 재료의 표면 원자가 표면을 떠나 증기로 변할 만큼 충분한 에너지를 얻을 때까지 계속됩니다.
효과적인 증착을 위해서는 재료의 증기압이 최소 10mTorr에 도달해야 합니다.
3. 진공 증착
진공 환경은 기화된 물질이 기체 분자와 충돌하지 않고 기판으로 이동하도록 보장하기 때문에 매우 중요합니다.
챔버 내부의 압력은 기화된 입자의 평균 자유 경로가 소스와 기판 사이의 거리보다 긴 수준(일반적으로 10^-5 ~ 10^-9 Torr)으로 유지됩니다.
4. 기판 코팅
기화된 물질은 기판에 응축되어 얇은 막을 형성합니다.
기판은 일반적으로 증발하는 물질 위에 위치하며 증착은 "가시선"으로 이루어지므로 증기는 소스에서 기판으로 직접 경로를 따라 이동합니다.
5. 에너지 및 미세 구조
기판 표면에 충돌하는 이온의 에너지가 낮기 때문에 기판을 고온(약 250°C ~ 350°C)으로 가열하여 증착된 층의 미세 구조를 변경하는 경우가 많으며, 이는 벌크 재료와 크게 다를 수 있습니다.
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