スパッタリングチャンバーは、スパッタリングプロセス用に設計された特殊な真空環境である。
スパッタリングは、基材上に薄膜を堆積させる方法である。
スパッタリングは、高エネルギーの粒子をターゲット材料に衝突させ、原子を放出させることによって行われます。
チャンバーは、高真空を維持し、アルゴンなどのスパッタリングガスを導入し、成膜プロセスを促進するために圧力を制御するよう装備されています。
スパッタリングチャンバーとは？5つのポイントを解説
1.高真空環境
スパッタリングチャンバーはまず高真空に排気され、バックグラウンドガスの存在を最小限に抑えます。
この高真空は、コンタミネーションを低減し、スパッタリングプロセスを正確に制御するために非常に重要である。
チャンバー内で達成されるベース圧力は通常非常に低く、スパッタリングプロセスの特定の要件に応じて、マイクロからナノTorrの範囲であることが多い。
2.スパッタリングガスの導入
所望の真空レベルを達成した後、スパッタリングガス（通常はアルゴン）をチャンバー内に導入する。
アルゴンは不活性でほとんどの材料と反応しないため、一般的に使用される。
アルゴンガスの圧力は、スパッタリングに最適な条件を維持するために注意深く制御される。
このガスはチャンバー内でイオン化され、通常は高電圧の電界を伴うプロセスによってプラズマが形成される。
3.砲撃と蒸着
イオン化されたアルゴン原子（アルゴンイオン）は、電界によってターゲット材料（蒸着される原子の供給源）に向かって加速される。
これらの高エネルギーイオンがターゲットに衝突すると、ターゲット表面から原子が変位する。
変位した原子は真空中を移動し、基板上に堆積する。基板は通常、チャンバー内のホルダーに取り付けられている。
基板ホルダーは、蒸着パターンと均一性を制御するために、基板の正確な位置決めと移動ができるように設計されている。
4.基板の準備と取り扱い
スパッタリングプロセスを開始する前に、基板を準備し、ホルダーにしっかりと取り付ける。
このホルダーはロードロックチャンバーに入れられ、メイン蒸着チャンバーの真空度を維持するのに役立つ。
ロードロックがメインチャンバーの真空度と一致するように排気されると、基板が成膜エリアに移される。
5.利点と応用
スパッタリングは、融点の高い金属や合金など、他の方法では成膜が困難な材料の薄膜成膜に特に有効である。
スパッタリングで作られる薄膜は均一で非常に薄く、基板との結合が強いため、半導体、光学機器、その他のハイテク産業への応用に最適です。
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