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스퍼터링 도금

스퍼터링 (Sputtering Deposition)

고에너지 이온을 사용하여 타겟 물질을 기판에 증착시키는 방법입니다.

스퍼터링 도금은 매우 얇고 균일한 박막을 증착할 수 있어, 전자, 반도체, 광학, 나노 기술 등 다양한 산업 분야에서 중요한 역할을 합니다


설명: 고에너지 입자를 사용해 타겟 금속 원자들을 튀겨내어 표면에 증착시키는 방법.
용도: 얇은 박막 코팅, 전자 부품.
예시: 알루미늄 스퍼터링, 금 스퍼터링.

 

1. 직류 스퍼터링 (DC Sputtering)

일반적인 두께: 0.05 - 5 마이크론 (µm)

특성

  • 주로 전도성 타겟에 사용
  • 비교적 간단한 공정
  • 높은 증착 속도

사용 예

  • 전자 부품: 트랜지스터, 다이오드
  • 광학 코팅: 안티리플렉션 코팅, 반사 방지 코팅
  • 저항기: 필름 저항기

2. 교류 스퍼터링 (AC Sputtering)

일반적인 두께: 0.05 - 5 마이크론 (µm)

특성

  • 전도성 및 비전도성 타겟에 사용 가능
  • 높은 증착 균일성
  • 다양한 재료에 적용 가능

사용 예

  • 박막 트랜지스터: TFT-LCD
  • 광학 코팅: 보호 코팅, 반사 방지 코팅
  • 센서: 가스 센서, 압력 센서

3. 마그네트론 스퍼터링 (Magnetron Sputtering)

 

  • 일반적인 두께: 0.05 - 5 마이크론 (µm)
  • 특수 용도: 최대 10 마이크론 (µm) 이상 가능

특성

  • 자기장을 이용해 높은 증착 속도 제공
  • 낮은 기판 온도에서 작업 가능
  • 높은 증착 균일성

사용 예

  • 대면적 코팅: 태양광 패널, 건축용 유리
  • 하드 디스크: 데이터 저장 장치
  • 반도체: 배리어 메탈, 배선 메탈

4. 반응성 스퍼터링 (Reactive Sputtering)

일반적인 두께: 0.05 - 3 마이크론 (µm)

특성

  • 반응성 가스를 사용하여 화합물 형성
  • 고순도 박막 증착
  • 다양한 화합물 코팅 가능

사용 예

  • 세라믹 코팅: 산화물, 질화물
  • 광학 코팅: 반사 방지 코팅, 필터 코팅
  • 전자 부품: 절연층, 보호층

5. RF 스퍼터링 (Radio Frequency Sputtering)

일반적인 두께: 0.01 - 2 마이크론 (µm)

특성

  • 전도성 및 비전도성 타겟에 사용 가능
  • 높은 증착 균일성
  • 낮은 온도에서 작업 가능

사용 예

  • 반도체 산업: 절연막, 보호막
  • 광학 코팅: 반사 방지 코팅, 필터 코팅
  • 센서: 바이오 센서, 가스 센서

6. 중립 원자 빔 스퍼터링 (Neutral Atom Beam Sputtering)

두께 범위

  • 일반적인 두께: 0.01 - 1 마이크론 (µm)

특성

  • 높은 증착 속도
  • 낮은 에너지 증착
  • 높은 증착 균일성

사용 예

  • 나노 기술: 나노 구조물, 나노 장치
  • 반도체 산업: 미세 구조 코팅
  • 전자 부품: 고밀도 집적 회로

 

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진공 증착

진공 증착 (Physical Vapor Deposition, PVD)

진공 상태에서 증발된 금속 또는 합금 물질이 기판 표면에 증착되는 방법입니다.

 

설명: 고진공 상태에서 증발된 금속을 증착시키는 방법.
용도: 고경도 코팅, 내마모성, 장식용.
예시: 티타늄 나이트라이드 코팅, 알루미늄 코팅.

 

1. 물리적 증기 증착 (Physical Vapor Deposition, PVD)

  • 증발 증착 (Evaporation Deposition): 0.1 - 5 마이크론 (µm)
  • 스퍼터링 (Sputtering): 0.05 - 5 마이크론 (µm)

종류

  • 증발 증착 (Evaporation Deposition): 고온으로 금속을 증발시켜 기판에 증착
  • 스퍼터링 (Sputtering): 고에너지 이온을 이용하여 타겟 물질을 기판에 증착

특성

  • 얇고 균일한 코팅
  • 높은 경도 및 내마모성
  • 다양한 재료 적용 가능

사용 예

  • 전자 부품: 반도체, 디스플레이
  • 공구 및 금형: 절삭 공구, 금형 코팅
  • 장식용: 시계, 안경테

2. 화학적 증기 증착 (Chemical Vapor Deposition, CVD)

  • 일반적인 두께: 0.1 - 10 마이크론 (µm)
  • 특수 용도: 10 - 50 마이크론 (µm) (예: 열차단 코팅)

특성

  • 고온에서 기체 상태의 화합물이 기판에 화학 반응을 통해 증착
  • 우수한 내열성 및 내식성
  • 균일하고 밀착된 코팅

사용 예

  • 반도체 산업: 웨이퍼 코팅, 절연층
  • 항공우주 산업: 열차단 코팅, 내마모성 코팅
  • 의료 기기: 인공 관절, 치과 기구

3. 원자층 증착 (Atomic Layer Deposition, ALD)

  • 일반적인 두께: 0.001 - 0.1 마이크론 (1 - 100 나노미터, nm)

특성

  • 원자 단위로 층을 쌓아가는 방식으로 매우 얇고 균일한 코팅 가능
  • 고밀도 및 고균일성
  • 정밀한 두께 제어 가능

사용 예

  • 나노기술: 나노전자소자, 나노구조물
  • 반도체 산업: 얇은 절연층, 게이트 산화막
  • 에너지 저장: 배터리, 슈퍼커패시터

4. 이온 증착 (Ion Plating)

  • 일반적인 두께: 0.1 - 5 마이크론 (µm)

특성

  • 증발된 금속 이온을 이용하여 기판에 증착
  • 높은 접착력
  • 경도 및 내마모성 우수

사용 예

  • 공구 및 금형: 절삭 공구, 펀치, 다이
  • 장식용: 보석류, 시계

5. 마그네트론 스퍼터링 (Magnetron Sputtering)

  • 일반적인 두께: 0.05 - 5 마이크론 (µm)

특성

  • 자기장을 이용하여 타겟 물질을 기판에 증착
  • 높은 증착 속도
  • 균일한 코팅

사용 예

  • 대면적 코팅: 태양광 패널, 건축용 유리
  • 전자 부품: 하드 디스크, 메모리 소자
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