技術チーム · Kintek Solution

スパッタリングでプラズマを形成するには、真空チャンバー内に低圧のガス環境を作り、アルゴンなどのガスを導入するガスイオン化というプロセスを経る。その後、ガスに高電圧をかけることで原子が電離し、プラズマが発生する。

詳しい説明

1. 真空チャンバーとガスの導入

2. このプロセスは、チャンバーを真空にすることから始まる。これは、スパッタプロセスの妨げとなる空気分子やその他の汚染物質の数を減らすために非常に重要である。所望の真空レベルに達したら、希ガス（通常はアルゴン）をチャンバー内に導入する。ガスの圧力はイオン化をサポートするレベルに維持され、通常は0.1Torrを超えない。ガスイオン化：

3. アルゴンガスが導入された後、DCまたはRFの高電圧がガスに印加されます。この電圧は、アルゴン原子をイオン化させ、電子をノックオフし、正電荷を帯びたアルゴンイオンと自由電子を生成するのに十分です。アルゴンのイオン化ポテンシャルは約15.8電子ボルト（eV）であり、これは原子から電子を取り除くのに必要なエネルギーである。ガスの存在下で電圧を印加すると、原子から電子が取り除かれた物質状態であるプラズマの形成が促進される。

4. プラズマの形成

5. 電離したガスはプラズマとなり、中性ガス原子、イオン、電子、光子の混合物を含む。このプラズマは、これらの粒子間の動的な相互作用により、ほぼ平衡状態にある。プラズマは電圧の連続印加によって維持され、電離プロセスを維持し、プラズマを活性化させる。ターゲット物質との相互作用：

プラズマは、通常金属またはセラミックであるターゲット材料の近くに配置される。プラズマ中の高エネルギーアルゴン・イオンは、電界によってターゲット材料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、エネルギーが伝達され、ターゲットから原子が気相に放出または「スパッタ」される。放出された粒子は基板上に移動・堆積し、薄膜を形成する。

プラズマの制御と強化