薄膜蒸着は、基板上に材料の薄い層を形成するために使用されるプロセスである。
これらの層の厚さは通常、オングストロームからミクロンに及ぶ。
このプロセスは、マイクロ／ナノ・デバイスの製造において極めて重要である。
このプロセスには、ソースからの粒子の放出、基板への輸送、基板表面での凝縮が含まれる。
薄膜蒸着の2つの主要な方法は、化学的気相成長法（CVD）と物理的気相成長法（PVD）です。
薄膜蒸着はどのように行うのか？4つのステップ
1.粒子の放出
プロセスは、ソースからの粒子の放出から始まります。
これは、使用される蒸着法によって、熱、高電圧、その他のエネルギー源など、さまざまな手段で開始することができます。
例えば、熱蒸発法では、ターゲット材料を入れたるつぼを加熱して粒子を放出させる。
2.粒子の輸送
放出された粒子は基板に運ばれる。
輸送のメカニズムは蒸着法によって異なる。
真空環境では、粒子はソースから基板まで一直線に移動するため、周辺環境との相互作用は最小限に抑えられる。
3.基板上の凝縮
基板に到達すると、粒子は凝縮して薄膜を形成する。
薄膜の厚さと均一性は、蒸着速度、基板温度、粒子の性質などの要因に依存する。
スピンコーティングのような技術では、遠心力を利用して液体前駆体を基板上に均一に広げ、回転速度と前駆体の粘度によって膜厚を制御する。
4.薄膜蒸着の方法
化学気相成長法（CVD）
CVDでは、前駆体ガスが活性化され、反応室内で基板上に蒸着される。
ガスと還元性ガスが交互に基板に吸着し、循環的な蒸着プロセスによって膜が形成される。
物理蒸着（PVD）
PVDは機械的、電気機械的、熱力学的な手段で薄膜を蒸着する。
例えば、熱蒸着やスパッタリングがある。
スパッタリングでは、高エネルギー粒子（通常はイオン）によるターゲットの砲撃によって、固体のターゲット材料から原子が放出されます。
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