電子ビーム（e-beam）蒸着は、物理的気相成長（PVD）技術のひとつで、集束した電子ビームを使用して、真空環境で原料を加熱・気化させる。このプロセスにより、基板上に薄膜が蒸着されます。
電子ビーム蒸着プロセスとは？5つの主要ステップ
1.動作原理
電子ビームの発生： プロセスは、加熱されたタングステンフィラメントから電子ビームを発生させることから始まる。このフィラメントには、通常5～10kVの高電圧電流が流れる。この高電圧により、高温の電子が熱電子放出される。
ビーム集束とステアリング： 放出された電子は、永久磁石または電磁場のいずれかを使用して、ターゲット材料に向けて集束・誘導される。これにより、効率的な加熱のためにビームが目的の場所に正確に導かれる。
2.材料の気化
ソース材料の加熱： 集束された電子ビームは、水冷るつぼに入れられた金のような金属ペレットのようなソース材料に当たる。ビームのエネルギーが材料に伝わり、非常に高温に加熱される。
蒸発： 材料が蒸発温度に達すると、表面の原子は結合力に打ち勝つのに十分なエネルギーを得て表面から離れ、蒸気になる。この蒸気が真空チャンバー内を移動する。
3.基板への蒸着
蒸気の移動： 蒸発した粒子は真空中を移動し、ソース材料の上に置かれた基板上に堆積する。ソースと基板間の距離は、通常300mmから1mの範囲である。
薄膜の形成： 蒸着された材料は基板上に薄膜を形成し、その厚さは約5～250ナノメートルである。この薄膜は、寸法精度に影響を与えることなく、基板の特性を大きく変えることができる。
4.利点と制御
高温と速い蒸着速度： 電子ビーム蒸着は、非常に高温での蒸着が可能であるため、蒸着速度が速く、さまざまな材料の蒸着を可能にする。
制御性と再現性： このプロセスは高度に制御可能で再現性があり、一貫したフィルム特性を保証します。さらに、イオンソースと組み合わせることで、薄膜の性能特性を高めることができる。
5.準備と安全性
シャッターの使用： 実際の蒸着前に、シャッターをるつぼの上に設置し、早期蒸着を防止する。これにより、蒸着プロセスの準備が整ったときにのみ、基板が蒸気にさらされるようになります。
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