直流スパッタリングのプロセスには、プロセスチャンバー内を真空にすることから始まり、ガスを導入し、直流電圧を印加してガスをイオン化し、ターゲット材料から基板上に原子をスパッタする、いくつかの重要なステップが含まれる。この技術は、拡張性、エネルギー効率、制御のしやすさから、さまざまな産業で薄膜の成膜に広く使われている。
真空を作る
DCスパッタリングの最初のステップは、プロセスチャンバー内を真空にすることである。このステップは、清浄度だけでなく、プロセス制御のためにも極めて重要である。低圧環境では、平均自由行程（粒子が他の粒子と衝突するまでに進む平均距離）が大幅に増加します。これにより、スパッタリングされた原子が他の原子と大きく相互作用することなくターゲットから基板へと移動し、より均一で滑らかな成膜が可能になる。DCスパッタリングの導入
直流(DC)スパッタリングは物理蒸着(PVD)の一種であり、ターゲット材料にイオン化したガス分子(通常はアルゴン)を浴びせます。この衝突により、原子がプラズマ中に放出または「スパッタリング」される。気化した原子は、基板上に薄膜として凝縮する。DCスパッタリングは、金属蒸着や導電性材料へのコーティングに特に適している。DCスパッタリングは、その簡便さ、費用対効果、制御のしやすさから好まれている。
プロセスの詳細
真空が確立されると、ガス（通常はアルゴン）がチャンバー内に導入される。2～5kVの直流電圧が印加され、アルゴン原子がイオン化してプラズマが形成される。正電荷を帯びたアルゴンイオンは負電荷を帯びたターゲット（陰極）に向かって加速され、そこで衝突してターゲット表面から原子を叩き落とす。スパッタされた原子はチャンバー内を移動し、基板（陽極）上に堆積して薄膜を形成する。蒸着には陽極に向かう電子の流れが必要なため、このプロセスは導電性材料に限定される。スケーラビリティとエネルギー効率：
DCスパッタリングは拡張性が高く、大面積の薄膜を成膜できるため、大量生産の工業生産に最適である。さらに、比較的エネルギー効率が高く、低圧環境で動作するため、他の成膜方法と比べて消費電力が少なく、コストと環境への影響を低減できる。
制限事項
