박막 증착 방법, 종류

소개

박막증착 방법, pvd, cvd 등

목차

1. 박막증착 방법
2. Direct transition & indirect transition semiconductor(직접천이형&간접천이형 반도체)

본문내용

1. 박막증착 방법
PVD(physical vapor deposition)법
옛날부터 박막형성에 이용되어 온 방법으로서, 다른 방법으로는 할 수 없는 저온처리에 의해서 비교적 간단히 박막을 얻을 수 있기 때문에 최근 표면경화의 한 수단으로 주목을 받고 있다.
PVD법을 크게 분류하면 ① 이온을 이용하지 않는 진공증착(evaporation), ② 이온을 이용하는 스퍼터링(sputtering), 이온플레이팅(ion plating), 이온주입(ion implantation), 이온빔믹싱(ion beam mixing) 등으로 대별할 수 있다.

최근에 이온이 갖는 에너지를 효과적으로 사용하여 저온영역에서 우수한 피막을 형성할 수 있는 것으로서, 이온플레이팅, 이온주입, 이온빔믹싱 등의 방법이 주목을 받고 있다.

(1) 진공증착
금속은 진공중에서 가열하면 가스로서 증발하는데, 이 원리를 응용한 방법이 진공증착법(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) 스퍼터링
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 등을 향상시킬 목적으로 이용되고 있지만 밀착성의 문제 때문에 금형 등으로의 이용은 불가능하다고 사료된다.

참고자료

· 없음