박막 증착에 관한 진공장비(시스템) 소개 및 원리 숙지

소개글

pvd, sputtering, cvd등의 박막 증착의 원리를 알아보고 그에 따라 쓰이는 장비에 대해 숙지한다.

목차

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본문내용

일반적으로 실험실에서 저진공 용도로 가장 많이 사용되는 로터리 펌프의 구조와 작동 순서를 나타내었다. 로터리 펌프는 정지자(stator), 회전자(rotator) 그리고 vane에 의해 흡입(A), 압축(B,C), 배기(D)의 과정을 거쳐 작동하게 된다. vane과 회전자에 의해 압축된 가스의 압력이 배출밸브를 열기에 충분할 정도로 높아지면, 밸브가 열리면서 가스가 배출되게 된다.
로터리 펌프는 윤활제의 역할뿐만 아니라 회전에 의한 마찰열의 감소와 정지자와 vane사이의 공간을 막아주기 위하여 오일을 사용하게 되는데, 사용하는 오일의 증기압이 낮아야 좀더 낮은 압력까지 낮출 수 있고, 역류(backstream)에 의한 진공용기의 오염을 방지할 수 있다.

*역류(backstream)와 트랩(trap) - 역류는 펌프 오일이 주로 증기의 상태로 진공 용기 쪽으로 이동하는 현상인데 진공 용기오염의 원인이 된다.
실온에서는 증기압이 비교적 낮으나 마찰 등으로 인하여 온도가 오르면 증기압은 쉽게 수백 배 또는 그 이상 증가 한다. 표면을 타고 올라오는 경우는 ‘creep`이라고 하며 장시간에 걸쳐 이루어지는데 표면을 냉각시키거나 또는 반대로 뜨겁게 하여 증발시킴으로써 방지할 수 있다.
또한 진공용기와 펌프사이에 트랩(trap)이나 역류 방지판 (baffle) 등을 사용하여 이러한 현상을 상당히 줄일 수 있다.

* Dead volume - 로터리 펌프의 배기 과정 중 일부의 가스가 빠져나가면, 압력이 다시
감소하므로 가스가 완전히 빠져나가기 전에 배출밸브가 닫히게 되는데, 이때 빠져나가지 못하는 가스를 의미한다. dead volume은 오일의 증기와 함께 로터리 펌프가 작동할 수 있는 한계압력(ultimate or lowest pressure)을 한정짓는 원인이 된다.

참고 자료

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