靶材溅射沉积是一种通过高能粒子轰击固体靶材喷射出原子来制造薄膜的工艺。
这种技术广泛应用于半导体和计算机芯片的制造。
5 个关键步骤说明
1.目标材料
靶材料是薄膜沉积的原子源。
它通常是一种金属元素或合金，根据所需的薄膜特性（如导电性、硬度或光学特性）来选择。
当需要硬化涂层（如工具）时，可使用陶瓷靶材。
2.高能粒子轰击
用高能粒子（通常是等离子体中的离子）轰击靶材。
这些离子具有足够的能量，可在目标材料内部产生碰撞级联。
当这些级联以足够的能量到达靶材表面时，它们会将原子从靶材中喷射出来。
这一过程受离子的入射角、能量以及离子和靶原子的质量等因素的影响。
3.溅射产率
溅射产率是每个入射离子射出原子的平均数量。
它是溅射过程中的一个关键参数，因为它决定了沉积的效率。
产率取决于多个因素，包括靶原子的表面结合能和晶体靶的取向。
4.沉积到基底上
从靶上喷出的原子穿过腔室，沉积到基底上。
沉积在受控条件下进行，通常在真空或低压气体环境中进行，以确保原子均匀沉积，形成厚度一致的薄膜。
5.溅射沉积的类型
溅射沉积可在从高真空到较高气体压力等不同条件下进行。
在高真空条件下，溅射粒子不会发生气相碰撞，可直接沉积到基底上。
在较高的气体压力条件下，颗粒在到达基底之前会因气相碰撞而热化，这可能会影响沉积薄膜的特性。
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