イオンスパッタリングは薄膜蒸着に用いられるプロセスである。
高エネルギーのイオンがターゲット材料に向かって加速される。
イオンはターゲット表面に衝突し、原子を放出またはスパッタリングさせる。
スパッタされた原子は基板に向かって移動し、成長する薄膜に組み込まれます。
イオンスパッタリングの仕組み簡単な7つのステップ
1.高エネルギーイオンの生成
スパッタリング・プロセスには、十分なエネルギーを持つイオンが必要である。
このイオンをターゲット表面に向け、原子を放出させます。
イオンとターゲット材料の相互作用は、イオンの速度とエネルギーによって決まる。
これらのパラメータを制御するために、電場と磁場を使用することができる。
2.迷走電子の役割
プロセスは、カソード付近の迷走電子がアノードに向かって加速されることから始まる。
この電子が中性の気体原子に衝突し、正電荷を帯びたイオンに変化する。
3.イオンビームスパッタリング
イオンビームスパッタリングでは、イオン・電子ビームをターゲットに集束させ、基板上に材料をスパッタリングする。
このプロセスは、不活性ガス原子で満たされた真空チャンバー内にコーティングを必要とする表面を置くことから始まる。
ターゲット材料は負電荷を帯び、陰極に変換され、そこから自由電子が流れ出す。
この自由電子は、負に帯電したガス原子を取り囲む電子と衝突する。
その結果、ガス電子は追い払われ、ガス原子は正電荷を帯びた高エネルギーのイオンに変換される。
ターゲット物質はこのイオンを引き寄せ、高速で衝突させて原子サイズの粒子を切り離す。
4.スパッタ粒子
スパッタされた粒子は、真空チャンバーを横切って基板上に着地し、放出されたターゲットイオンの膜を形成する。
イオンの均等な方向性とエネルギーは、高い膜密度と膜質の達成に貢献する。
5.真空チャンバー
スパッタリング装置では、プロセスは真空チャンバー内で行われる。
成膜基板は通常ガラスである。
スパッタリングターゲットとして知られるソース材料は、金属、セラミック、あるいはプラスチック製の回転ターゲットである。
例えば、モリブデンはディスプレイや太陽電池の導電性薄膜を製造するターゲットとして使用できる。
6.スパッタリングプロセスの開始
スパッタリング・プロセスを開始するには、イオン化したガスを電界によって加速し、ターゲットに衝突させる。
衝突するイオンとターゲット材料との衝突により、原子がターゲット格子からコーティングチャンバー内の気体状態に放出される。
これらのターゲット粒子は、視線によって飛翔するか、イオン化され、電気力によって基板に向かって加速され、そこで吸着され、成長する薄膜の一部となる。
7.DCスパッタリング
直流スパッタリングは、直流ガス放電を利用する特殊なスパッタリングである。
このプロセスでは、イオンが放電のターゲット（陰極）に衝突し、これが成膜源となる。
基板と真空チャンバーの壁が陽極として機能し、必要な電圧を供給するために高電圧DC電源が使用されます。
専門家にご相談ください
高品質のイオンスパッタ装置をお探しですか？
KINTEKをおいて他にありません！
当社の最先端技術とイオンビームスパッタリングの専門知識は、正確で効率的な成膜プロセスの実現をお手伝いします。
当社の革新的なソリューションの詳細については、今すぐお問い合わせください！
