PVD（物理的気相成長）は、汚染を最小限に抑え、粒子の平均自由行程を最大化することにより、蒸着プロセスの品質と効果を高めることを主な目的として、真空中で行われます。真空中では、ガス圧が低下するため、粒子間の衝突の可能性が大幅に減少し、基板上への材料の蒸着がより正確かつ制御できるようになります。
1.平均自由行程の増加：
真空中では、原子やイオンなどの粒子の平均自由行程が大幅に増加します。これは、粒子が他の粒子と衝突することなく、より長い距離を移動できることを意味する。気化された材料は、空気分子との衝突によって偏向したり変化したりすることなく、より直接かつ均一に基板に到達するため、これはPVDにおいて極めて重要です。その結果、より均一で高品質なコーティングが実現する。2.ガス状汚染の低減：
真空中でPVDを行うことで、ガス状の汚染物質の存在も大幅に減少します。これらの汚染物質は、気化した材料や基板と反応し、蒸着膜の特性を変化させる可能性があります。このような相互作用を最小限に抑えることで、蒸着材料が最も純粋な状態で基材に密着し、コーティングの完全性と性能が向上します。
3.プラズマ特性の向上：
真空環境は、PVDプロセスで頻繁に使用されるプラズマの生成と維持に不可欠です。真空中では、エンタルピー、粒子密度、エネルギー分布など、プラズマの特性を正確に制御することができます。この制御は、成長膜の特性を変化させるイオンボンバードメントのようなプロセスや、反応性成膜プロセスにおける反応性ガスの活性化にとって極めて重要である。4.環境と安全の利点：
真空中でPVDを行うことで、環境および安全上の利点も得られる。有害物質の使用を減らし、大気中への有害物質の放出をなくすことで、プロセスをより持続可能で環境に優しいものにすることができる。これは、厳しい環境規制の遵守が義務付けられている業界では特に重要です。
