スパッタリング・プロセスは、様々な基板上に薄膜を成膜するために使用される高度な技術である。ここでは、7つの重要なステップを詳しく説明する:
1.真空チャンバー
成膜チャンバーは約10-6torrの圧力まで真空にされる。
真空環境を作ることは、清浄度とプロセス制御のために非常に重要である。
真空にすることで、平均自由行程が長くなり、より均一でスムーズな成膜が可能になります。
2.スパッタリングガスの導入
アルゴンやキセノンなどの不活性ガスをチャンバー内に導入する。
これらのガスはプラズマ環境を作り出すために使用される。
3.プラズマの発生
チャンバー内に配置された2つの電極間に電圧を印加し、グロー放電を発生させる。
この放電により、自由電子と正イオンからなるプラズマが生成される。
4.スパッタリングガスのイオン化
プラズマ中では、自由電子がスパッタリングガスの原子と衝突し、ガス原子から電子が分離する。
その結果、スパッタリングガスの正イオンが形成される。
5.正イオンの加速
印加された電圧により、スパッタリングガスの正イオンは、負に帯電した電極であるカソードに向かって加速する。
この加速は、チャンバー内に存在する電界によって駆動される。
6.ターゲットの侵食加速された正イオンは、コーティング材料の源であるターゲット材料に衝突します。この衝突により、ターゲット材料から原子が放出またはスパッタリングされる。7.薄膜蒸着スパッタリングされた原子は真空蒸着チャンバーを横切り、基材表面に薄膜として蒸着される。