蒸着とは、固体表面に物質の薄い層や厚い層を作るために用いられるプロセスである。
このプロセスにより、基材の特性が変化し、様々な用途に利用できる。
蒸着法は物理的手法と化学的手法に大別される。
それぞれのカテゴリーには、独自のサブメソッドとアプリケーションがあります。
主な10の技法
物理的蒸着法
物理的蒸着法は、熱力学的または機械的プロセスを使用して、化学反応を起こさずに材料を蒸着する方法です。
これらの方法は通常、正確な結果を得るために低圧環境を必要とする。
1.蒸発法
- 真空熱蒸着： 真空中で材料を加熱して蒸発させ、基板上に凝縮させる。
- 電子ビーム蒸発法： 電子ビームで材料を加熱し蒸発させる。
- レーザービーム蒸発法： レーザーを使用して材料を蒸発させる。
- アーク蒸発： 電気アークを使用して材料を蒸発させる。
- 分子線エピタキシー： 単結晶薄膜の成長に使用される高度に制御された蒸発プロセス。
- イオンプレーティング蒸発法： 蒸発とイオン照射を組み合わせ、膜の密着性と密度を高める。
2.スパッタリング技術
- 直流スパッタリング： 直流電流を用いてプラズマを発生させ、ターゲットから基板上に原子をスパッタリングする。
- 高周波スパッタリング： 高周波を使用してプラズマを生成し、スパッタリングする。
化学蒸着法
化学蒸着法は、化学反応を利用して材料を蒸着する。
これらの方法を用いて、特定の化学組成や特性を持つ膜を作ることができる。
1.ゾル-ゲル法
化学溶液を化学反応によって固体に変え、薄膜を形成する湿式化学法。
2.化学浴法
基板を化学浴に浸し、溶液中の化学反応によって成膜を行う。
3.スプレー熱分解
加熱した基板に化学前駆体を噴霧し、分解させて成膜する。
4.めっき
- 電気めっき： 電流を利用して、金属イオンを溶液から基板上に析出させる。
- 無電解析出： 外部電流を必要とせず、溶液中の金属イオンを化学的に還元する。
5.化学蒸着（CVD）
- 低圧CVD： 膜の均一性と純度を高めるために減圧で行う。
- プラズマエンハンストCVD： プラズマを利用して化学反応速度を高め、低温での成膜を可能にする。
- 原子層堆積法（ALD）： 一度に1原子層ずつ薄膜を堆積させる逐次表面化学プロセス。
これらの方法はそれぞれ、所望の膜特性、膜厚、純度、微細構造、成膜速度に基づく特定の用途がある。
どの方法を選択するかは、これらのパラメーターとアプリケーションの特定の要件によって決まります。
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