스퍼터링은 고에너지 입자(일반적으로 기체의 양이온)가 고체(이하 표적 물질) 표면에 충돌하여 표적 물질 표면의 원자(또는 분자)가 떨어져 나가는 현상입니다.
이 현상은 1842년 그로브(Grove)가 음극 부식을 연구하는 실험 중 음극 물질이 진공관 벽으로 이동하는 것을 관찰하면서 발견되었습니다. 박막 증착에 스퍼터링 방식을 적용한 것은 1877년에 개발되었지만, 초기에는 스퍼터링 속도가 느리고 박막 성장 속도가 느리며, 고압 장치를 설치하고 유효 가스를 주입해야 하는 등 여러 가지 문제점이 있어 발전이 매우 더디고 거의 사용되지 않았습니다. 화학적으로 반응성이 높은 귀금속, 내화 금속, 유전체 및 화합물 등 소수의 재료에만 응용되었습니다. 1970년대에 이르러 마그네트론 스퍼터링 기술의 등장으로 스퍼터링 코팅이 급속도로 발전하며 다시 주목받기 시작했습니다. 이는 마그네트론 스퍼터링 방식이 전자에 직교하는 전자기장을 적용하여 전자와 기체 분자의 충돌 확률을 높일 수 있기 때문입니다. 이를 통해 음극에 가해지는 전압을 낮추고, 타겟 음극에서 양이온의 스퍼터링 속도를 향상시켜 기판에 대한 전자 충격 확률을 줄이고, 결과적으로 기판의 온도를 낮출 수 있습니다. 따라서 마그네트론 스퍼터링은 "고속, 저온"이라는 두 가지 주요 특징을 갖습니다.
1980년대에 등장한 지 불과 10여 년밖에 되지 않았지만, 실험실 단계를 넘어 산업화된 대량 생산 현장에 본격적으로 진출했습니다. 과학 기술의 발전과 함께 최근 스퍼터링 코팅 분야에서는 이온 빔 강화 스퍼터링, 자기장 변조와 결합된 강전류 이온 소스의 넓은 빔 사용, 기존의 쌍극자 스퍼터링과 결합된 새로운 스퍼터링 모드 등이 도입되었습니다. 더 나아가, 마그네트론 스퍼터링 타겟 소스에 중주파 교류 전원을 공급하는 방식이 도입되었습니다. 이 중주파 교류 마그네트론 스퍼터링 기술, 일명 트윈 타겟 스퍼터링은 양극의 "소실" 현상을 제거할 뿐만 아니라 음극의 "중독" 문제까지 해결하여 마그네트론 스퍼터링의 안정성을 크게 향상시키고, 복합 박막의 산업화 생산을 위한 견고한 토대를 마련했습니다. 최근 몇 년 동안 스퍼터링 코팅은 진공 코팅 기술 분야에서 활발하게 사용되는, 주목받는 신흥 박막 제조 기술로 자리매김했습니다.
이 기사는 다음에서 발표했습니다.진공 코팅기 제조업체광둥진화
게시 시간: 2023년 12월 5일