PVD의 종류와 특성, 응용분야

목차

I. PVD [Physical Vapor Deposition] 란?
(1) PVD법의 종류와 특성
(2) PVD법의 장점
(3) PVD법의 단점
(4) PVD법의 process

II. Evaporation
⑴ 증발 증착이란?
⑵ 증발속도
⑶ 증착 속도의 측정
⑷ 증착된 막의 두께 분포
⑸ Evaporation sources
⑹ Evaporation의 종류
1) 저항열을 이용한 evaporation
2)Electron Beam Evaporation
3)분자선 에피택시법(MBE)

III. 스퍼터링(sputtering)이란?
(1) 스퍼터율(Sputtering Yield)
(2) Sputtering 증착법 장점과 단점
(3) 스퍼터링의 종류
① D.C(직류) 2극 스퍼터링
② 3극 스퍼터링
③ RF 스퍼터링
④ 반응성 스퍼터링
⑤ 마그네트론 스퍼터링
⑥ Bias Sputtering
(5) 스퍼터링 장치의 응용

IV. Ion plating이란?
(1) 이온 플레이팅의 원리
(2) Ion plating의 장점
(3) Ion plating의 단점
(4) Ion plating 피막의 종류

본문내용

⑴ 증발 증착이란?
진공 챔버 내에서 증착 시키고자 하는 물질에 열을 가하여 물질을 증발 혹은 승화 시킴 으로써 원자 또는 분자 단위로 기판표면에 박막을 형성시키는 방법을 증발 증착이라 한다.


위 그림은 진공 기화 증착 장치 모습 및 기본 원리를 보여주고 있다. 증발 증착은 약 10-⁴torr 이하의 고진공 챔버 내에서 수행하며, 증착 소스를 도가니 속에 넣어 고온 가열 시킨다. 필름이 증착되는 기판은 챔버의 상부 홀더에 장착되며, 기판 홀더를 회전 시킨다. 이와 같은 증발 증착 방법은 박막제조를 위해 널리 사용되었던 고전적인 증착 기술이다. 물질을 증발시키는 가열 방법으로는 일반적으로 고주파 가열기를 널리 사용하나, 특수한 경우 고출력 레이저빔 또는 전자빔을 조사하여 용융, 기화시키기도 한다. 액체 상태에서 기체 상태로의 물질 변환을 증발(evaporation)이라 부르며, 고체 상태에서 기체 상태로의 변환을 승화라 부르는데, 이 두 현상 모두가 증발 증착에 이용되어 진다.

증발증착 공정은 아래와 같은 물리적 천이 단계를 거쳐 이루어진다.
① 고체 또는 액체 상태로부터 열에너지를 공급함으로써 증발 및 승화에 의한 증착 대상 물질의 증기화
② 증착 소스로부터 기화된 원자 또는 분자를 증착 기판쪽으로 이동
③ 기판에 증기 입자들이 부착
④ 기판 표면상에서 증착 입자들의 재배열 또는 결합상태의 변화

어떤 원자나 분자가 표면을 이탈하기 위해서는 그 표면의 수직 방향으로의 운동에너지가 입자간 결합 에너지보다 커야 하는데, 이 운동에너지는 입자의 열운동에 의해 결정되어지므로 온도를 높일수록 표면을 이탈하는 입자의 수는 증가하게 된다.
이러한 온도에 따른 입자의 이탈 정도를 나타내주는 것이 포화 증기압이며, 온도가 증가함에 따라 물질의 포화증기압은 크게 증가한다. 이는 물질의 증착 속도가 온도에 의해 제어 될 수 있음을 의미한다.

참고자료

· 없음