스퍼터링 코팅 공정 및 분류

스퍼터링 코팅 공정 및 분류

스퍼터링은 일반적으로 마그네트론 스퍼터링을 말하며 저온에서 스퍼터링 방법에 속합니다. 1 x 10-3 torr, 즉 1.3 x 10-3 Pa 진공 불활성 가스 아르곤 (Ar)과 플라스틱 기본 재료 (양극) 및 금속 타깃 재료 (음극) 및 고전압 직류 (dc ), 불활성 가스, 플라즈마, 플라즈마의 전자 여기에 의해 생성 된 글로우 방전 (글로우 방전)이 타겟 재료로부터 금속 원자 폭탄으로 플라스틱 기초 재료 상에 증착되기 때문에

·           원리

·           수십 개의 전자 볼트 또는 그 이상의 운동 에너지를 가진 대전 된 입자는 물질 표면에 충격을 가하고 에칭 및 코팅을 위해 기체 상으로 튀어 나옵니다. 이온이 방출하는 원자의 수를 스퍼터링 수율이라고합니다. 수율이 높을수록 스퍼터링 속도가 빨라집니다. 가장 높은 비율은 Cu, Au, Ag에 대한 것이고, 가장 낮은 비율은 Ti, Mo, Ta 및 W에 대한 것입니다. 일반적으로 0.1-10 원자 / 이온입니다.

·           이온은 직류 글로 방전에 의해 생성 될 수 있습니다. 진공도 10-1-10 Pa에서 두 전극 사이에 고전압을인가하여 방전을 일으킨다.

·           정상적인 글로우 방전에서의 전류 밀도는 양극 재료, 형상 및 가스 유형 압력과 관련이 있습니다. 도금은 가능한 한 안정적으로 유지되어야합니다.

·           모든 재료는 스퍼터링 코팅이 가능하며, 고 융점 재료라도 스퍼터링하기 쉽지만, 비 도체 타겟은 RF (RF) 또는 펄스 (펄스) 스퍼터링이되어야합니다. 그리고 전기 전도도가 좋지 않아 튀는 힘과 속도가 낮습니다. 최대 10W / cm2, 비금속 <5w cm2의="" 금속="" 튀기는="">

다이오드 스프레이 :

표적 물질은 음극이고, 도금 된 공작물 및 공작물 프레임은 양극이며, 가스 (아르곤 Ar)의 압력이 수 Pa 정도 이상일 때만 더 높은 도금 속도가 얻어 질 수있다

·           마그네트론 스퍼터링 :

·           캐소드 타깃의 전자 밀도가 높고 이온 밀도가 개선 된 직교 전자기장이 형성되어 스퍼터링 속도가 증가하고 (스퍼터링 속도가 증가 함), 스퍼터링 속도는 0.1 ~ - 1 um / min이며, 필름 접착력은 스팀 도금보다 우수합니다. 현재 가장 실용적인 코팅 기술 중 하나입니다.

·           다른 코팅 기술은 바이어스 스퍼터링, 반응성 스퍼터링 및 이온 빔 스퍼터링을 포함한다

·           도금기의 설비 및 공정 (자기 제어 도금)

·           스퍼터링 기계는 진공 챔버, 배기 시스템, 스퍼터링 소스 및 제어 시스템으로 구성됩니다. 스퍼터링 소스는 파워 서플라이와 스퍼터 건으로 나누어진다.

·           마그네트론 스퍼터링 건은 평면형과 원통형으로 구분되며 평면형은 직사각형 형과 원형 형으로 구분되며 표적 물질 이용률은 30-40 %, 원통형 표적 물질 이용률은 50 % 이상이다.

·           스퍼터 전원 공급 장치는 DC, RF, 펄스,

·           DC : 800-1000V (최대) 도체, 재앙이 될 수 있습니다.

·           Rf : 13.56MHZ, 비 도체.

·           펄스 : 널리 사용되는 최신 개발

·           스퍼터링시 전류, 전압 또는 전력, 스퍼터링 압력 (5 × 10-1 - 1.0Pa)을 제어해야합니다. 모든 매개 변수가 안정되면 필름 두께를 예측할 수 있습니다.

·           표적 물의 선택 및 처리는 매우 중요하며, 순도가 좋고, 균일 한 질감, 기포, 결함이없고, 표면이 부드럽고 매끄러 워야합니다.

·           직접 냉각 목표의 경우, 스퍼터링 후 타겟 재료가 더 얇아지고 특히 비금속 타겟이 파손될 수 있음에 유의해야합니다. 일반적으로 표적의 가장 얇은 부분은 원래 표적 두께의 절반 또는 5mm 이상이어야한다.

·           자기 적으로 제어되는 스플래시 판의 동작 모드는 일반적인 스팀 판의 동작 모드와 유사하다. 먼저 진공을 110-2pa로 펌핑 한 다음 아르곤 (Ar) 이온을 주입하여 타겟 물질을 충돌시킵니다. 5 × 10-1-1.0 Pa의 압력에서의 스플래시 도금 동안 전류, 전압 및 압력에주의를 기울여야한다. 처음에는 스플래시 플레이크에 스파크가 있으면 전압을 천천히 올릴 수 있으며 셔터가 정상 방전 후 닫힐 수 있습니다.

이 과정에서, 불활성 가스 (Ar)의 이온화 및 몇 가지 작은 빈 MAO의 표면에 플라스틱 기본 재료를 노출하고, 전자 및 플라스틱 기판 표면을 통해 깨끗하고 자유 래디 칼을 생산하고 코팅과 진공을 유지 표면의 구조 형성, 결합 및 자유 라디칼의 표면 구조는 화학적 및 물리적 상태의 조합으로 충진 및 높은 접착력을 생성하고 외부 표면에 단단한 박막을 형성합니다.

필름은 우선 플라스틱 기저 모공으로 표면 기질을 채우고 그들을 연결함으로써 형성된다. 일반적인 증발 도금과 비교하여 스플래시 도금은 코팅과 기판 사이에 강한 접착력을 제공합니다. 접착은 증발 도금보다 10 배 이상 높습니다. 진공 증발은 금속 또는 금속 산화물을 기화시킬 필요가 있고, 가열 온도는 너무 높아서는 안되며, 그렇지 않으면 플라스틱 기판에 금속 가스가 증착되어 플라스틱 기판을 가열하고 연소시킵니다. 스퍼터링 입자는 중력의 영향을 거의받지 않으며, 타겟과 기판의 위치는 자유롭게 배열 될 수있다. 성막 초기에는 핵 형성 밀도가 높고, 10nm 이하의 극히 얇은 연속 막을 제조 할 수있다. 타겟 재료는 수명이 길며 오랜 시간 동안 자동으로 연속적으로 생산 될 수 있습니다. 대상 물질은 다양한 형태로 만들 수 있으며,보다 나은 제어 및 가장 효율적인 생산을위한 기계의 특수 설계가 가능합니다.

스플래쉬 도금은 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 티타늄,은, 금 등 거의 모든 고 융점 금속, 합금 및 금속 산화물을 사용하여 고전압 전기장을 사용하여 플라즈마 코팅재를 생산합니다. 또한 강제 증착 공정이므로 코팅을 얻기 위해이 공정을 사용하고 플라스틱 기판 접착은 진공 증착 방법보다 훨씬 높습니다. 그러나 처리 비용은 상대적으로 높습니다.