溅射是一种物理气相沉积(PVD)技术,通过高能离子轰击将目标材料中的原子喷射出来,从而沉积出薄膜。这种方法对高熔点材料特别有效,由于喷射出的原子具有高动能,因此可确保良好的附着力。
详细说明:
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溅射机制:
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溅射是指当高能粒子(通常是离子)撞击目标材料时,从其表面喷射出原子。这一过程是由轰击离子和目标原子之间的动量传递驱动的。离子(通常是氩离子)被引入真空室,在真空室中通过电能形成等离子体。在此装置中,靶(即待沉积的材料)被放置为阴极。工艺设置:
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溅射装置包括一个充满可控气体(主要是氩气)的真空室,这种气体是惰性的,不会与靶材发生反应。阴极或靶材通电后会产生等离子体环境。在这种环境中,氩离子被加速冲向靶材,以足够的能量撞击靶材,将靶材原子喷射到气相中。
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沉积和优势:
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喷射出的靶原子穿过真空,沉积到基底上,形成薄膜。溅射的主要优势之一是,与蒸发过程中的原子相比,喷射出的原子具有更高的动能,从而使薄膜具有更好的附着力和更高的密度。此外,溅射法还能处理熔点极高的材料,而其他方法很难沉积这些材料。变化和应用:
根据沉积工艺的具体要求,溅射可以采用自下而上或自上而下等不同配置。它广泛应用于半导体行业,用于在硅片和其他基底上沉积金属、合金和电介质薄膜。