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,因此能确保良好的附着力。
5 个要点说明
1.溅射机理
溅射是指当高能粒子(通常是离子)撞击目标材料时,原子从其表面射出。
这一过程由轰击离子和目标原子之间的动量传递驱动。
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。
2.工艺设置
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。
在这种环境下,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。
3.沉积和优势
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致密性。
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。
4.变化和应用
根据沉积工艺的具体要求,溅射可以以自下而上或自上而下等不同配置进行。
在半导体工业中,溅射被广泛用于在硅片和其他基底上沉积金属、合金和电介质薄膜。
5.再溅射
在溅射过程中观察到的另一种现象是重溅射,即沉积材料在沉积过程中因离子或原子的进一步轰击而重新发射。
这可能会影响最终薄膜的特性,在需要精确控制薄膜厚度和特性的高级应用中需要加以考虑。
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