PVD(물리적 기상 증착)는 주로 오염을 최소화하고 입자의 평균 자유 경로를 최대화하여 증착 공정의 품질과 효과를 향상시키기 위해 진공 상태에서 수행됩니다. 진공 상태에서는 가스 압력이 감소하여 입자 간의 충돌 가능성이 현저히 감소하므로 기판에 재료를 보다 정밀하고 제어된 방식으로 증착할 수 있습니다.
1. 평균 자유 경로 증가:
진공 상태에서는 원자나 이온과 같은 입자의 평균 자유 경로가 크게 증가합니다. 이는 입자가 다른 입자와 충돌하지 않고 더 먼 거리를 이동할 수 있음을 의미합니다. 이는 기화된 재료가 공기 분자와의 충돌로 인해 굴절되거나 변형되지 않고 기판에 보다 직접적이고 균일하게 도달할 수 있도록 하기 때문에 PVD에서 매우 중요합니다. 그 결과 보다 균일하고 고품질의 코팅이 가능합니다.2. 가스 오염 감소:
진공 상태에서 PVD를 수행하면 기체 오염 물질의 존재도 크게 줄어듭니다. 이러한 오염 물질은 기화된 재료 또는 기판과 반응하여 증착된 필름의 특성을 변경할 수 있습니다. 진공은 이러한 상호 작용을 최소화함으로써 증착된 재료가 가장 순수한 형태로 기판에 부착되도록 하여 코팅의 무결성과 성능을 향상시킵니다.
3. 향상된 플라즈마 특성:
진공 환경은 PVD 공정에서 자주 사용되는 플라즈마를 생성하고 유지하는 데 필수적입니다. 진공에서는 엔탈피, 입자 밀도, 에너지 분포와 같은 플라즈마의 특성을 정밀하게 제어할 수 있습니다. 이러한 제어는 성장하는 필름의 특성을 변경할 수 있는 이온 충격과 같은 공정과 반응성 증착 공정에서 반응성 가스를 활성화하는 데 매우 중요합니다.4. 환경 및 안전상의 이점:
진공 상태에서 PVD를 수행하면 환경 및 안전상의 이점도 있습니다. 독성 물질의 사용을 줄이고 유해 물질이 대기 중으로 방출되지 않으므로 공정이 더욱 지속 가능하고 환경 친화적입니다. 이는 엄격한 환경 규정을 준수해야 하는 산업에서 특히 중요합니다.
