CVD코팅과 PVD코팅

[네가랜드]

◆ PVD와 CVD의 차이는?

최근 경질막 코팅 process는 CVD로도 PVD로도 구분되지 않는(복합한 것)것이 많으므로, 엄밀히 구분하는 것은 곤란하다. 분명하게 PVD, CVD로 구분되는 것은 아래와 같다.

<PVD의 예>
Sputtering, Ion plating(IP), 진공증착, 분자선 epitaxy(MBE), Ion beam deposition(IBD), Ion beam assist deposition(IBAD) 등.

<CVD의 예>
열 CVD(상압,감압), 양극 접지 plasma CVD, laser 광 CVD, MOCVD 등.

<엄밀히 구분이 곤란한 것>
반응성 Sputtering, 기판 bias형 plasma CVD, 반응성 ion plating(RIP), 활성화 반응 증착 등

PVD처리는 기본적으로 박막 구성원자의 증발, 기판 표면으로 운송, 표면에의 흡착,응집 process이다. 증발 수단으로는 boat 가열증발, 전자 beam gun 증발, sputtering, 냉음극 arc 방전 등이 이용되고 있다. 기판 표면으로 수송 수단으로는 증발 또는 sputter 그 자체의 운동 에너지로 도달되는 것이 이용되고 있다. 표면에서의 흡착,응집 process는 도달 원자의 운동 에너지로 조달하는 것이 좋으므로 기판의 저온화도 가능하지만 더욱 강화하기 위해서는 기판 가열을 적당히 하여준다. PVD의 특징은 저온에서도 밀착력이 높은 막이 얻어지며 결정성 및 막의 원소 구성을 비 열평형적으로 제어하는 것이 가능하다. 이것에 의해 막의 내부 응력을 열평형 process에 비해 높게 할 수 있다.

CVD처리는 박막을 구성하는 전구체(precussor)를 기체상태로 생성 또는 구성원소가 되는 화합물가스(유기 금속 등)을 열 또는 plasma분해해 기판상에 석출하는 process이다. PVD에서는 막 구성원소의 수송을 운동에너지로 공급하므로 고진공하에서 하여야 하지만, CVD에서는 기본적으로 확산 수송이므로 저진공 또는 상압에서도 가능하다. CVD의 특징은 막의 밀착성 및 via hole의 filling 특성이 일반적으로 PVD보다 좋고, 장치 가격이 저가이다. 또한 열평형 process(Plasma CVD는 제외)이므로 결정성장도 용이하다. 한편 amorphous 및 비평형 조성의 실현은 어렵다. 유기 금속 등의 가스 종을 변화시킴에 따라 조성을 자유로이 설계할 수 있는 것이 나왔으며(MOCVD), 대면적에 균질한 박막의 제작이 보증된다