PVD의 정의 및 공정

소개

PVD (Physical Vapor Deposition)이고 다른 하나는 CVD (Chemical Vapor Depositon)과의 비교및 PVD의 3가지 종류 및 장점및 단점과 원리를 설명, 처리공정 및 중요한 부분은 CVD와의 차이점을 비교설명하였음

목차

1. PVD의 정의
2. PVD의 종류
3. PVD의 원리
4. PVD의 장단점
5. 기타
6. 참고문헌

본문내용

2. PVD의 종류

① 이온을 이용하지 않는 진공증착(evaporation)
금속은 진공중에서 가열하면 가스로서 증발하는데, 이 원리를 응용한 방법이 진공증착법(眞空蒸着法, evaporation)이다. 이 방법은 10-5Torr 이하의 고진공하에서 이루어지며 피복물질로서는 금속이나 각종 화합물이 사용되고 있다. 응용예로서는 렌즈나 거울 등 광학부품, 각종 전자부품 및 플라스틱부품 등이 있는데, 표면경화를 목적으로 사용하는 예는 거의 없다.

② 이온을 이용하는 스퍼터링(Sputtering)
높은 에너지를 갖는 입자가 target에 충돌하면 target로부터 원자 또는 분자가 튀어 나오는 현상을 스퍼터링(sputtering)이라고 부른다. 이 원리는 target를 (-)극, 기판을 (+)극으로 하고 10-2Torr 정도의 Ar분위기 중에서 고전압을 걸어주면 (-)극 근처의 Ar가스는 이온화해서 Ar+로 되어 (-)극에 충돌한다. 이 이온충격에 의해서 튀어 나온 분자 또는 원자가 (+)극의 기판에 붙어서 박막이 형성되는 것이다. 스퍼터링의 종류에는 DC sputtering, RF sputtering, bias sputtering, magnetron sputtering 등이 있는데, 특히 magnetron sputtering은 고속 스퍼터링 방법으로서 다방면에서 주목받고 있다. 스퍼터링의 응용분야는 반도체, 센서, 자기테이프 등 박막 그 자체의 기능을 이용한 분야 및 모재의 성질중 내마모성, 내식성, 내열성 및 장식성(裝飾性) 등을 향상시킬 목적으로 이용되고 있지만 밀착성의 문제 때문에 금형 등으로의 이용은 불가능하다고 사료된다.
③ 이온 플레이팅(Ion plating)
PVD법 중에서 밀착성이 가장 우수하고 수㎛ 이상의 경질피막이 얻어질 수 있으므로
공구나 금형 등으로의 응용범위가 급격히 확대되고 있다.

-이온플레이팅의 원리
이온플레이팅법은 1963년 미국의 Mattox에 의해 개발된 방법으로서, 진공용기내에서 금속을 증발시키고, 기판(모재)에 (-)극을 걸어주어 글로우방전(glow discharge)에 의해 이온화가 촉진되게 함으로써 진공증착보다 밀착력이 우수한 피막을 얻는 방법이다.
이처럼 이온화시키는데는 일반적으로 글로우방전이 사용되는데, 방전되는 도중에는 매우 다양한 입자가 생성된다. 이온플레이팅의 효과를 향상시키기 위해서는 이온화율(기판에 도달한 증발입자중 이온화된 원자의 비율)을 높이는 것이 필요하다.

참고자료

· http://www.happynzine.com/pvdworld/index.html
· http://www.thinfilm.co.kr/qna/qnaview.asp?tname=&page=2&idx=24
· http://blog.naver.com/gyuil91?Redirect=Log&logNo=150008854856