물리기상증착(PVD) 코팅의 원리와 기술(2/2) - VeTek Semiconductor

전자빔 증발 코팅

저항 증발원에 의해 제공되는 낮은 에너지 밀도, 필름 순도에 영향을 미치는 증발원 자체의 특정 증발 등과 같은 저항 가열의 일부 단점으로 인해 새로운 증발원을 개발해야 합니다. 전자빔 증착 코팅은 수냉식 도가니에 증발물질을 넣고 직접 전자빔을 이용하여 필름재료를 가열한 후 필름재료를 기화시켜 기판에 응축시켜 필름을 형성하는 코팅기술입니다. 전자빔 증발원은 섭씨 6000도까지 가열할 수 있어 거의 모든 일반 물질을 녹일 수 있고, 금속, 산화물, 플라스틱 등의 기판에 박막을 고속으로 증착할 수 있다.

레이저 펄스 증착

펄스 레이저 증착(PLD)고에너지 펄스 레이저 빔을 이용하여 타겟 물질(벌크 타겟 물질 또는 분말 필름 소재를 압착한 고밀도 벌크 소재)에 조사하여 국부적인 타겟 물질이 순간적으로 매우 높은 온도로 상승하는 필름 제조 방법입니다. 기화하여 기판 위에 얇은 막을 형성합니다.

분자선 에피택시

분자빔 에피택시(MBE)는 에피택셜 필름의 두께, 박막의 도핑, 계면 평탄도를 원자 수준에서 정확하게 제어할 수 있는 박막 준비 기술입니다. 초박막, 다층양자우물, 초격자 등 반도체용 고정밀박막 제조에 주로 사용됩니다. 이는 차세대 전자 장치 및 광전자 장치를 위한 주요 준비 기술 중 하나입니다.

분자빔 에피택시(Molecular Beam Epitaxy)는 결정의 성분을 서로 다른 증발원에 배치한 후 1e-8Pa의 초고진공 조건에서 필름 소재를 천천히 가열하여 분자빔 흐름을 형성한 후 일정 온도에서 기판에 분사하는 코팅 방식이다. 열 운동 속도와 특정 비율을 조절하여 기판에 에피택셜 박막을 성장시키고 성장 과정을 온라인으로 모니터링합니다.

본질적으로 이는 분자빔 생성, 분자빔 전송 및 분자빔 증착의 세 가지 프로세스를 포함하는 진공 증발 코팅입니다. 분자빔 에피택시 장비의 개략도는 위에 나와 있습니다. 표적 물질은 증발 소스에 배치됩니다. 각 증발 소스에는 배플이 있습니다. 증발원은 기판과 정렬됩니다. 기판 가열 온도는 조정 가능합니다. 또한, 박막의 결정구조를 온라인으로 모니터링할 수 있는 모니터링 장치도 있다.

진공 스퍼터링 코팅

고체 표면에 고에너지 입자가 충돌하면 고체 표면의 원자가 고에너지 입자와 충돌하여 충분한 에너지와 운동량을 얻어 표면에서 탈출하는 것이 가능합니다. 이 현상을 스퍼터링이라고 합니다. 스퍼터링 코팅은 고에너지 입자를 고체 타겟에 충격을 가해 타겟 원자를 스퍼터링해 기판 표면에 증착시켜 박막을 형성하는 코팅 기술이다.

음극 타겟 표면에 자기장을 도입하면 전자기장을 사용하여 전자를 구속하고 전자 경로를 확장하며 아르곤 원자의 이온화 확률을 높이고 저압에서 안정적인 방전을 달성할 수 있습니다. 이 원리를 이용한 코팅 방식을 마그네트론 스퍼터링 코팅이라고 합니다.

원리도DC 마그네트론 스퍼터링위에 표시된 대로입니다. 진공 챔버의 주요 구성 요소는 마그네트론 스퍼터링 타겟과 기판입니다. 기판과 타겟이 서로 마주보고 있고, 기판이 접지되어 있고, 타겟이 음의 전압에 연결되어 있습니다. 즉, 기판은 타겟에 대해 양의 전위를 가지므로 전기장의 방향은 기판에서 나옵니다. 목표에. 자기장 발생에 사용되는 영구자석은 타겟의 뒷면에 설치되어 있으며, 자력선은 영구자석의 N극에서 S극을 향하여 음극 타겟 표면과 폐쇄된 공간을 형성하고 있습니다. 

타겟과 자석은 냉각수에 의해 냉각됩니다. 진공챔버를 1e-3Pa 이하로 진공화하면 진공챔버 내부에 Ar을 0.1~1Pa까지 채운 후 양극과 음극에 전압을 인가하여 가스 글로우 방전을 일으키고 플라즈마를 형성한다. 아르곤 플라즈마 내의 아르곤 이온은 전계력의 작용으로 음극 타겟을 향해 이동하고, 음극 암흑 영역을 통과할 때 가속되어 타겟에 충격을 가하고 타겟 원자와 2차 전자를 스퍼터링합니다.

DC 스퍼터링 코팅 공정에서는 산소, 질소, 메탄 또는 황화수소, 불화수소 등과 같은 일부 반응성 가스가 종종 도입됩니다. 이러한 반응성 가스는 아르곤 플라즈마에 추가되어 Ar과 함께 여기, 이온화 ​​또는 이온화됩니다. 다양한 활성 그룹을 형성하는 원자. 이러한 활성화된 그룹은 대상 원자와 함께 기판 표면에 도달하여 화학 반응을 일으키고 산화물, 질화물 등과 같은 해당 화합물 필름을 형성합니다. 이 프로세스를 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링이라고 합니다.

VeTek Semiconductor는 중국 전문 제조업체입니다.탄탈륨 카바이드 코팅, 실리콘 카바이드 코팅, 특수흑연, 실리콘 카바이드 세라믹그리고기타 반도체 세라믹. VeTek Semiconductor는 반도체 산업의 다양한 코팅 제품에 대한 고급 솔루션을 제공하기 위해 최선을 다하고 있습니다.

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