溅射中的等离子体形成是启动溅射技术的一个关键过程,在物理气相沉积(PVD)中用于将薄膜沉积到基底上。
6 个关键步骤说明
1.真空室准备
首先将沉积室抽真空至非常低的压力,通常约为 10^-6 托,以尽量减少残余气体的污染。
达到所需的真空度后,将溅射气体(如氩气)引入腔室。
2.施加电压
在腔室的两个电极之间施加电压。该电压对于启动电离过程至关重要。
3.电离和等离子体形成
外加电压使溅射气体电离,产生辉光放电。在这种状态下,自由电子与气体原子碰撞,使它们失去电子,变成带正电的离子。
这一电离过程将气体转化为等离子体,这是一种电子与其原子离解的物质状态。
4.离子加速
在外加电压产生的电场作用下,溅射气体中的正离子被加速冲向阴极(带负电的电极)。
5.轰击和溅射
加速离子与目标材料碰撞,传递能量并导致目标材料中的原子喷射出来。这些射出的原子在基底上移动和沉积,形成薄膜。
6.溅射速率
材料从靶材溅射出来的速率取决于多个因素,包括溅射产量、靶材的摩尔重量、密度和离子电流密度。
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