直流スパッタリングは、物理的気相成長法（PVD法）のひとつで、基板上に薄膜材料を堆積させるために用いられる。
このプロセスでは、チャンバー内を真空にし、アルゴンなどのガスを導入し、ターゲット材料に直流（DC）電圧を印加する。
この電圧はガスをイオン化させ、ターゲットにイオンを浴びせるプラズマを形成する。
このイオンの衝撃により、ターゲットから原子がプラズマ中に放出（スパッタ）される。
これらの原子は真空中を移動し、基板上に堆積して薄膜を形成する。
5つの主要ステップの説明
1.真空の形成
DCスパッタリングの最初のステップは、プロセスチャンバー内を真空にすることである。
これはいくつかの理由から非常に重要である。
第一に、粒子の平均自由行程（粒子が他の粒子と衝突するまでに進む平均距離）を延ばすことができる。
低圧環境では、粒子が衝突することなく長い距離を移動できるため、基板上にターゲット材料をより均一かつスムーズに成膜できる。
2.プラズマの形成
真空が確立されると、ガス（通常はアルゴン）がチャンバー内に導入される。
次に、ターゲット（陰極）と基板またはチャンバー壁（陽極）の間に直流電圧が印加される。
この電圧によりアルゴンガスがイオン化され、アルゴンイオンと電子からなるプラズマが生成される。
3.ボンバードメントとスパッタリング
プラズマ中のアルゴンイオンは、電界によって負に帯電したターゲットに向かって加速される。
これらのイオンがターゲットに衝突すると、その運動エネルギーがターゲット原子に伝達され、原子の一部が表面から放出される。
このプロセスはスパッタリングとして知られている。
4.基板への蒸着
スパッタされた原子は真空中を移動し、基板上に堆積する。
真空のため平均自由行程が長く、原子が大きく散乱することなくターゲットから基板まで直接移動できるため、高品質で均一な薄膜が得られる。
5.制御と応用
DCスパッタリングは、特に導電性材料の成膜において、その簡便さと費用対効果の高さから好まれている。
プロセスは、直流電圧、ガス圧、およびその他のパラメーターを調整することで容易に制御できる。
スパッタリングは、マイクロチップ回路の作成に不可欠な半導体などの産業や、宝飾品や時計の金コーティングのような装飾用途で広く使用されています。
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