溅射是一种物理气相沉积(PVD)技术,用于将材料从目标或源喷射出来,然后沉积到基底上,从而形成薄膜。该工艺涉及几个关键步骤,包括对沉积室抽真空、引入溅射气体、产生等离子体、电离气体原子、加速离子射向目标,最后将溅射材料沉积到基底上。
溅射的详细步骤:
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沉积室抽真空:
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工艺开始时,首先要将沉积室抽真空至非常低的压力,通常约为 10^-6 托。这一步骤对于消除任何污染物和降低背景气体的分压至关重要,可确保沉积过程有一个洁净的环境。引入溅射气体:
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达到所需的真空度后,将氩气或氙气等惰性气体引入腔室。气体的选择取决于溅射过程和沉积材料的具体要求。
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生成等离子体:
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然后在腔室的两个电极之间施加电压以产生辉光放电,辉光放电是等离子体的一种。这种等离子体对于溅射气体的电离至关重要。气体原子电离:
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在产生的等离子体中,自由电子与溅射气体的原子碰撞,使它们失去电子,变成带正电荷的离子。这一电离过程对于离子的后续加速至关重要。
离子向目标加速:
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在外加电压的作用下,这些正离子被加速冲向阴极(带负电的电极),也就是靶材料。离子的动能足以将原子或分子从目标材料中分离出来。
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溅射材料的沉积:
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从目标材料中脱落的材料形成蒸汽流,蒸汽流穿过腔室,沉积到基底上,形成薄膜或涂层。这一沉积过程一直持续到达到所需的厚度或覆盖率为止。其他注意事项:
溅射前准备: