스퍼터링의 기초

스퍼터링의 원리

필름 및 유리 기판 표면에 얇은 층을 형성하는 기술에는 코팅, 인쇄, 도금 및 증착이 포함됩니다. 스퍼터링은 금속과 세라믹으로 구성된 나노 수준의 얇은 층을 고순도 및 정확한 조성으로 형성하는 데 사용되는 기술입니다.

아래 그림은 스퍼터링의 이미지를 이해하기 쉽게 묘사한 것입니다. 얇은 층은 "수영장에서 물(대상)에 돌을 던지고 물(대상)이 기판에 부착되도록 물보라를 일으켜 형성합니다.

실제 스퍼터링에서 "스톤"은 진공 용기(진공 챔버)에 채워진 아르곤(Ar)과 같은 불활성 가스입니다. 위 그림의 "웅덩이"는 금속 또는 세라믹과 같은 "대상 재료"라고 하는 박막을 형성하는 재료입니다. 스퍼터링에서는 아르곤 가스가 진공 상태로 유입되고 대상 재료에 음의 전압이 가해져 글로우 방전이 발생하며, 이는 형광등에도 사용됩니다. 양전하를 띤 플라즈마가 되는 아르곤 이온은 초고속(초당 약 3.2km)으로 대상 물질의 표면과 충돌하여 대상 물질의 입자(원자 및 분자)를 격렬하게 튕겨냅니다. 튕겨진 입자는 대상 물질의 표면에 격렬하게 부착되고 증착되면 얇은 층이 형성됩니다. 이것이 스퍼터링의 원리입니다.

스퍼터링은 전자 산업에서 널리 사용되고 있습니다.

다른 기술에 비해 스퍼터링에 의한 박막 증착은 다음과 같은 뛰어난 특징을 가지고 있습니다. - 조밀하고 단단한 층이 증착 될 수 있습니다. -구도를 정밀하게 조정할 수 있습니다. 층 두께의 고정밀 제어 이러한 특징을 살려 금속층, 투명 전도층, 광학 필름, 광디스크 등의 전자 제품 및 재료에 활용되고 있다. 또한 얇은 금속층의 형성을 통해 다양한 광학적 특성을 얻을 수 있기 때문에 빛을 아름답게 반사하는 자동차 미러 및 액세서리 생산에도 적용됩니다. (일례로, 스퍼터링 기술을 이용한 반사 방지 필름을 제조하는 방법을 소개합니다. 자세한 내용은 "롤투롤 스퍼터링 기술을 사용한 반사 방지 필름" 문서를 참조하십시오.

스퍼터링 목표는 무엇입니까?

스퍼터링 타겟은 기판에 형성된 얇은 층의 "성분" 역할을 하는 벌크 재료입니다. 박막의 종류에 따라 다양한 금속 및 세라믹이 사용되며, 대상 기판의 형상에 따라 원형 또는 직사각형 타겟이 사용됩니다.

상업적인 스퍼터링 타겟은 구리, 몰리브덴, 알루미늄 등으로 만들어진 백킹 플레이트에 땜납으로 결합되어 스퍼터링 장비에 쉽게 설치할 수 있습니다.

아래 왼쪽 그림과 같이 원형 타겟은 반도체 웨이퍼나 광 디스크와 같은 원형 제품의 증착에 사용됩니다. 직사각형 타겟은 유리나 필름과 같은 대면적 기판 증착에 적합합니다. 일반적으로 아래 오른쪽 그림과 같이 타겟 위로 움직이는 유리와 필름의 연속 증착에 사용됩니다.

아래 그림은 광 디스크 생산 시스템 내부의 단면 이미지입니다. 대상 재료는 챔버 상단에 배치되고 증착 될 광 디스크는 스퍼터링이 수행되는 턴테이블에 배치됩니다. 이 장비에는 "로드 잠금 메커니즘"이 있어 챔버의 진공을 유지하면서 디스크를 교체할 수 있습니다.

다양한 요구에 부응하는 스퍼터링 기술

덱세리얼즈의 스퍼터링 타겟의 강점은 "다양한 요소를 혼합하여 각각의 목적에 맞는 최적의 구성을 만드는 능력"입니다. 현재까지 프로토 타입을위한 약 200 종의 타겟과 대량 생산을위한 약 30 종의 타깃을 제공했습니다.

스퍼터링 타겟에 사용할 수 있는 42개의 서로 다른 요소가 있습니다. 우리는 스퍼터링을위한 "대상 재료"만 제공합니다. 다른 한편으로는, 우리의 가장 큰 전문 지식은 여러 금속, 금속 산화물 및 기타 세라믹 재료를 스퍼터링을 위한 최적의 비율로 혼합하는 기술에 있습니다.

예를 들어, 당사의 주력 제품인 반사방지)는 실리콘(Si), 산화니오븀(NbOx), 산화티타늄(TiOx) 및 기타 타겟 재료를 사용하여 반사방지을 형성합니다. 이러한 박막은 서로 다른 굴절률을 가지며, 최적의 조합으로 적층하여 반사방지 기능을 구현합니다. 또한, 생산성 향상을 위해 니오븀 및 티타늄 산소 결핍 금속 산화물 타겟도 제공합니다. 또한, 연구 및 시제품 제작을 위해 산화마그네슘(MgO), 불화마그네슘(MgF2), 산화텅스텐(WO)과 같은 타겟을 개발할 수 있으며, 특수 타겟도 공동 개발합니다. (자세한 내용은 "스퍼터링 타겟의 종류 및 용도" 기사를 참조하십시오.)

반사방지에 대한 수요가 증가함에 따라, 당사의 스퍼터 기술 다양한 산업 분야에서 활용될 것으로 예상됩니다. (자세한 내용은 "광학 박막을 이용한 반사방지에 대한 기초지식" 기사를 참조하십시오.)

우리는 앞으로도 본 기술을 바탕으로 고객의 요구에 따라 박막 성형 기술을 제공해 나갈 것입니다.