運転中のスパッターコーター内の圧力は、通常10-3～10-2 mbar（またはmTorr）であり、大気圧よりかなり低い。この低圧は、スパッタリングプロセスが効果的に行われ、コーティングの品質を確保するために非常に重要です。
スパッターコーターにおける圧力の説明：
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ベース圧力： スパッタリングプロセスを開始する前に、スパッタ コーターの真空システムは排気され、通常約10-6 mbar以上の高真空範囲のベース圧力になります。この初期排気は、表面、特に基材を清浄にし、残留ガス分子による汚染を防ぐために不可欠である。
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スパッタガスの導入： ベース圧を達成した後、不活性ガス（通常はアルゴン）をチャンバー内に導入する。ガ ス 流 量 は フ ロ ー コ ン ト ロ ー ラ ー に よ っ て 制 御 さ れ 、研 究 環 境 で は 数 sccm（ 標 準 立 方 セ ン チ メ ー タ ー ／ 分 ）か ら 製 造 環 境 で は 数 千 sccmまで様々である。こ の ガ ス を 導 入 す る と 、チ ャ ン バ ー 内 の 圧 力 が ス パッタリングの動作範囲まで上昇する。
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運転圧力： スパッタリング中の操作圧力はmTorrの範囲、具体的には10-3～10-2 mbarの間に維持される。この圧力は、成膜速度、コーティングの均一性、およびスパッタされた膜の全体的な品質に影響するため、非常に重要です。この圧力では、ガス放電法を用いて入射イオンを発生させ、このイオンをターゲット材料に衝突させてスパッタさせ、基板上に堆積させます。
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圧力制御の重要性： 薄膜の成長を最適化するためには、スパッタリングチャンバー内の圧力を注意深く管理する必要がある。圧力が低すぎると成膜プロセスが遅くなる。逆に圧力が高すぎると、反応性ガスがターゲット表面を「汚染」して成膜速度に悪影響を及ぼし、ターゲット材料を損傷する可能性がある。
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均一性と膜厚： 動作圧力は、スパッタされたコーティングの均一性にも影響します。動作圧力では、スパッタイオンはしばしばガス分子と衝突し、その方向がランダムにずれるため、より均一なコーティングが得られます。これは、膜厚をさまざまな表面で一定にする必要がある複雑な形状の場合に特に重要である。
要約すると、スパッターコーターの圧力は、スパッタリングプロセスの効率と品質を確保するために正確に制御されなければならない重要なパラメーターである。10-3～10-2mbarの動作圧力範囲は、真空システムの入念な制御とスパッタリングガスの導入によって維持されます。
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