박막 증착 丨 마그네트론 스퍼터링 기술의 원리와 응용
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마그네트론 스퍼터링이란 무엇인가요?
마그네트론 스퍼터링은 물리적 기상 증착(PVD) 공정의 일부인진공 증착 공정 중 하나낮은 증착 온도, 우수한 필름 품질, 균일성, 빠른 증착 속도 및 균일하고 조밀한 필름을 넓은 면적에 생산할 수 있는 능력으로 산업용 코팅에 널리 사용됩니다. 낮은 증착 온도, 우수한 필름 품질, 균일성, 빠른 증착 속도 및 균일하고 밀도가 높은 경질 필름을 넓은 면적에 생산할 수 있기 때문에 산업용 코팅에 널리 사용됩니다.
"마그네트론 스퍼터링"이라는 이름은 마그네트론 스퍼터링 증착 공정에서 하전된 이온 입자의 거동을 제어하기 위해 자기장을 사용하는 데서 유래했습니다. 이 공정에는 스퍼터링을 위한 저압 환경을 조성하기 위해 고진공 챔버가 필요합니다.먼저플라즈마가 포함된 가스(보통 아르곤)가 챔버로 들어갑니다.음극과 양극 사이에 높은 음전압이 가해져 불활성 가스의 이온화가 시작됩니다. 플라즈마에서 나온 양전하를 띤 아르곤 이온이 음전하를 띤 타겟과 충돌합니다. 에너지 입자가 충돌할 때마다 타겟 표면(타겟)의 원자가 진공 환경으로 방출되어 기판 표면으로 추진됩니다.강한 자기장은 타겟 표면(타겟) 근처에 전자를 가두어 높은 플라즈마 밀도를 생성하여 증착 속도를 높이고 이온 폭격으로 인한 기판 손상을 방지합니다. 마그네트론 스퍼터링 시스템은 용융이나 증발이 필요하지 않으므로 대부분의 재료를 스퍼터링 공정의 타겟으로 사용할 수 있습니다.소스 자료.
마그네트론 스퍼터링의 장점
마그네트론 스퍼터링다른 사람보다 더 나은박막 증착 기술은 매우 저렴한 비용으로 대량의 필름을 제조할 수 있기 때문입니다.또한 증발할 수 없는 고융점 재료에 매우 적합하며 접착력이 좋은 매우 조밀한 필름을 형성할 수 있는 기술입니다.
- 환경 보호
- 빠른 입금 속도
- 포괄적인 자료 범위
- 저온 환경
- 높은 필름 순도 및 밀도
- 고점도 필름, 우수한 필름-기판 접착력
- 기판에 서로 다른 재료의 동시 스퍼터링
- 대형 기판에 매우 균일한 필름으로 산업화가 용이합니다.
마그네트론 스퍼터링 응용 분야
- 다양한 기능성 필름: 흡수, 투과, 반사, 굴절 및 편광과 같은 특수 기능을 가진 필름. 예를 들어, 태양전지의 광전 변환 효율을 개선하는 데 사용되는 저온 증착 질화규소 투과 강화 필름이 있습니다.
- 외부 장식 영역: 완전 반사 및 반투명 필름, 휴대폰 케이스, 마우스 등
- 마이크로 일렉트로닉스에서는 주로 화학 기상 증착(CVD)을 위한 비열 코팅 기술로 사용되어 크고 균일한 필름을 얻을 수 있습니다.
- 광학 분야: 광학 필름(예: 투명도 향상 필름), 저방사율 유리, 투명 전도성 유리 등
- 가공 산업: 표면 기능성 필름, 초경질 필름 및 자체 윤활 필름과 같은 표면 증착 기술은 초기부터 상당히 발전해 왔습니다. 이러한 필름은 코팅된 제품의 표면 경도, 복합 인성, 내마모성, 고온 화학적 안정성 및 서비스 수명을 개선하는 데 효과적입니다.
- 마그네트론 스퍼터링은 위에서 언급한 분야 외에도 고온 초전도 박막, 강유전 박막, 거대 자기 저항 박막, 박막 발광 재료, 태양 전지 및 메모리 합금 박막 연구에서 중요한 역할을 하며 광범위하게 사용되고 있습니다.
일반적인 스퍼터링 재료
마그네트론 스퍼터링은 재료를 처리할 수 있습니다:
ITO(인듐 주석 산화물), IGZO(인듐 갈륨 아연 산화물), SiO2(이산화 규소), Mo(몰리브덴), Ti(티타늄), Al(알루미늄), Au(금), Pt(백금), Ag(은), W(텅스텐), Cu(구리), Co(코발트) 및 기타 유형의 금속 박막, 화합물 재료입니다.
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