プラズマ蒸着は、様々な基板上に薄膜を作成するために使用される高度なプロセスです。
プラズマ蒸着はどのように行われるのか？7つの主要ステップ
1.プラズマの生成
プラズマは、通常100～300eVの電極間の放電によって生成されます。
この放電により、基材の周囲に光り輝くシースが形成され、化学反応を促進する熱エネルギーが供給される。
2.プラズマ中の化学反応
プラズマ中の前駆ガス分子は、高エネルギー電子と衝突する。
これらの反応は、最初にプラズマ内で起こり、その後、ガス流によって反応種が基板に移動する。
3.基材への堆積
基材に到達すると、反応種は反応して表面に吸収され、膜状に成長する。
化学的副生成物は脱着され、ポンプで排出される。
4.制御パラメータ
ガス流量や操作温度を調整することで、蒸着速度や膜厚、硬度、屈折率などの膜特性を制御することができる。
5.プラズマ蒸着の種類
一般的な方法のひとつはプラズマエンハンスト化学気相成長法（PECVD）で、低圧（<0.1Torr）と比較的低い基板温度（室温～350℃）で作動する。
PECVDはプラズマを使用して成膜反応にエネルギーを供給するため、基板温度を高くする必要がなく、膜界面の応力を最小限に抑えることができるため、接合強度が向上する。
6.PECVDの利点
従来の化学気相成長法（CVD）に比べ、PECVDは成膜温度が低く、凹凸のある表面でも均一で段差のない成膜が可能で、薄膜プロセスの制御が厳しく、成膜速度が速い。
7.成膜のメカニズム
プラズマ中では、陰極からの負の電位が正の電荷を帯びたターゲット原子を引き寄せる。
プラズマ内での高エネルギー衝突により、イオンは十分な運動エネルギーをもってターゲットに加速され、分子をはじき出し、真空チャンバーを横切って基板をコーティングする。
このプロセスは非常に汎用性が高く、さまざまなサイズや形状の対象物にさまざまな材料を蒸着することができるため、高度な製造技術として重宝されています。
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