溅射是一种薄膜沉积工艺,用于半导体、磁盘驱动器、光盘和光学设备的制造。
它是通过高能粒子的轰击,将目标材料中的原子喷射到基底上。
答案摘要:
溅射是一种将材料薄膜沉积到基底表面的技术。
这一过程首先要产生一个气态等离子体,然后将等离子体中的离子加速射入源材料或靶材。
从离子到目标材料的能量转移使其受到侵蚀并喷射出中性粒子,然后这些粒子在附近的基底上移动并形成源材料薄膜。
详细说明
1.产生气态等离子体
溅射通常是在真空室中首先产生气态等离子体。
这种等离子体是通过引入惰性气体(通常是氩气)并对目标材料施加负电荷而形成的。
由于气体电离,等离子体会发光。
2.离子加速
然后,等离子体中的离子被加速冲向目标材料。
这种加速通常是通过施加电场来实现的,电场会将高能量的离子引向目标材料。
3.粒子从目标射出
当高能离子与目标材料碰撞时,它们会传递能量,导致目标材料中的原子或分子被射出。
这一过程被称为溅射。
喷射出的粒子是中性的,这意味着它们不带电,除非与其他粒子或表面碰撞,否则会沿直线传播。
4.在基底上沉积
如果将硅晶圆等基片置于这些喷射粒子的路径上,基片上就会镀上一层目标材料的薄膜。
这种涂层在半导体制造中至关重要,用于形成导电层和其他关键部件。
5.纯度和均匀性的重要性
就半导体而言,溅射靶材必须确保高化学纯度和冶金均匀性。
这对半导体器件的性能和可靠性至关重要。
6.历史和技术意义
自十九世纪初发展以来,溅射技术一直是一项重要技术。
1970 年,彼得-克拉克(Peter J. Clarke)开发了 "溅射枪",实现了原子级材料的精确可靠沉积,从而彻底改变了半导体行业。
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