DCマグネトロンスパッタリングは、基板上に薄膜を堆積させるために使用される物理蒸着（PVD）技術です。
6つのステップ
1.真空チャンバーのセットアップ
ターゲット材料（コーティングされる物質）は、基板（コーティングされる対象物）と平行に真空チャンバー内に置かれる。
チャンバーはまず排気され、ガスや不純物が取り除かれる。
その後、高純度の不活性ガス（通常はアルゴン）を注入する。
2.電流の印加
通常-2～-5kVの直流電流が、陰極として作用するターゲット材料に印加される。
これにより、ターゲットに負のバイアスが生じる。
同時に、基板には正電荷が印加され、陽極となる。
3.プラズマの生成とスパッタリング
印加された電界によってアルゴンガスがイオン化され、プラズマが生成される。
このプラズマには正電荷を帯びたアルゴンイオンが含まれる。
電界の影響により、これらのイオンは負に帯電したターゲットに向かって加速される。
衝突すると、スパッタリングと呼ばれるプロセスでターゲット材料から原子が外れる。
4.薄膜の成膜
放出されたターゲット原子は、視線方向に移動する。
基板表面に凝縮し、薄膜を形成する。
5.磁場の役割
マグネトロンスパッタリングでは、ターゲットの近くに強い磁場が導入される。
この磁場によってプラズマ中の電子は磁束線に沿ってらせんを描き、プラズマをターゲットの近くに閉じ込める。
この閉じ込めによってガスのイオン化が促進され、スパッタリング速度が向上する。
電子は基板に到達するのを妨げられ、代わりにターゲット付近に留まるため、プラズマ密度が高まる。
6.利点と応用
DCマグネトロンスパッタリングは、成膜速度が速く、鉄、銅、ニッケルなどの純金属を大型基板にコーティングできることから好まれている。
制御が比較的容易でコスト効率が高いため、さまざまな産業用途に適している。
このプロセスは、様々な電子部品や光学部品の製造における基本的な方法であり、精密で効率的なコーティングを提供します。
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