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가공 가능한 세라믹 스퍼터링 타겟 및 제조 프로세스의 작동 원리

05-04, 2024 /in 블로그 /by Longhua

현대 산업의 핵심 재료로서 스퍼터링 타겟은 다양한 첨단 기술 분야에서 널리 사용됩니다. 스퍼터링 타겟의 주요 기능은 스퍼터링 공정을 통해 타겟 원자를 기판의 표면으로 전달하여 박막을 형성하는 것이다. 이 박막은 반도체 제조, 광학 코팅, 태양 전지, 장식 코팅 및 기타 분야에서 대체 할 수없는 역할을합니다. 과학 기술의 지속적인 진보와 함께, 스퍼터링 타겟에 대한 성능 요구 사항이 점점 더 높아지고 있으며, 전통적인 금속 스퍼터링 타겟은 일부 애플리케이션에서 더 이상 수요를 충족시킬 수 없습니다. 이 때, 기계식 세라믹 스퍼터링 타겟이 생겨났다.


가공 가능한 도자기 스퍼터링 타겟의 작동 원리


Machinable의 작동 원리세라믹 스퍼터링 타겟물리적 기상 증착 (PVD) 기술인 스퍼터링 공정에 기초한다. 스퍼터링 공정은 고전압을 인가함으로써 타겟과 기판 사이에 플라즈마가 형성되는 진공 챔버에서 시작된다. 플라즈마의 에너지 이온은 전기장에 의해 가속되고 표적의 표면에 부딪혀 원자 또는 분자가 표적에서 빠져 나옵니다. 이러한 노크된 원자 또는 분자는 진공 환경에서 이동하고 결국 기판의 표면 상에 증착되어 균일한 박막을 형성한다.



이 과정에서 물리적 및 화학적 반응이 있습니다. 에너지 이온과 표적 사이의 충돌 및 에너지 전달은 물리적 반응이며, 플라즈마 내의 표적 원자 및 기체 분자는 화학적으로 반응하여 새로운 화합물을 형성한다. 이러한 두 반응의 조합에서의 스퍼터링 공정은 필름의 특정 물리적 및 화학적 특성을 갖는 기판의 표면 상에 형성될 수 있다.


가공 가능한 세라믹 스퍼터링 타겟의 제조 공정


제조 공정은 많은 단계로 구성됩니다. 첫 번째는 원료의 선택이며, 고순도 세라믹 분말은 순도 및 입자 크기 분포가 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 화학적 합성 또는 물리적 방법으로 준비됩니다. 원료가 선택되면, 제조 단계는 원료 분말의 혼합 및 연삭으로 시작하여 균일한 입자 분포 및 적절한 입자 크기를 얻는다. 이것은 일반적으로 분말의 균일 성 및 가공성을 보장하기 위해 볼 밀 또는 기타 연삭 장비를 사용하여 수행됩니다. 다음은 핵심 단계 중 하나 인 성형 공정입니다. 일반적인 성형 방법은 압축 성형 및 사출 성형을 포함한다. 압축 성형은 세라믹 분말을 고압으로 눌러 원하는 형상의 블랭크를 만드는 반면, 사출 성형은 세라믹 분말을 바인더와 혼합하여 사출 금형을 통해 형성하는 것을 포함한다. 두 방법 모두 장점과 단점이 있으며 선택은 제품의 모양과 성능 요구 사항에 따라 다릅니다. 소결 공정은 고온에서 소결되어 조밀하고 원하는 기계적 및 물리적 특성을 얻는 성형 블랭크입니다. 소결 온도 및 시간의 제어는 중요하며 일반적으로 세라믹 재료의 밀도 및 균질성을 보장하기 위해 고온 로에서 수행됩니다. 마지막으로, 기계 가공 및 표면 처리를 포함하는 후처리 단계가 있습니다. 기계 가공은 소결 된 세라믹 타겟의 정밀 가공으로 원하는 크기와 모양을 얻는 것입니다. 반면에 표면 처리는 표적의 표면을 연마하고 코팅하여 표면 품질과 유용성을 향상시키는 것입니다.