溅射是薄膜沉积的关键工艺，了解典型的压力范围对于获得高质量的结果至关重要。
溅射工艺的典型压力范围在 0.5 mTorr 到 100 mTorr 之间。
这个范围对于促进工艺气体（通常是氩气）的电离非常必要，而氩气对于溅射工艺至关重要。
该压力高于热蒸发或电子束蒸发方法中使用的压力，因为溅射需要工艺气体通过分子碰撞产生离子。
在此范围内选择的压力会影响气体分子的平均自由路径和基底上原子的到达角，从而影响沉积薄膜的微观结构和质量。
解释 4 个关键因素：
1.溅射的典型压力范围
溅射工艺的工作压力范围为 0.5 mTorr 至 100 mTorr。
选择这个范围是为了确保工艺气体的电离，这对溅射机制至关重要。
离子化是通过等离子体中的高能分子碰撞发生的，从而产生驱动溅射过程的气体离子。
2.工艺气体的作用
工艺气体通常是氩气，因其质量大且能传递动能，在真空室抽真空至基本压力后被引入真空室。
调节气体压力是为了保持所需的溅射条件。
气体的选择也会受到目标材料原子量的影响，较重的元素需要氪或氙等较重的气体来实现有效的动量传递。
3.压力对平均自由路径的影响
溅射过程中的压力会影响气体分子的平均自由路径。
压力越高，平均自由路径越短，导致基底上的原子碰撞越多，到达角度越随机。
这会影响沉积薄膜的微观结构。
例如，在 10-3 托的压力下，平均自由路径只有 5 厘米，明显短于热蒸发系统在 10-8 托的压力下所能达到的 100 米。
4.对薄膜特性的影响
溅射过程中的压力会对薄膜特性产生重大影响。
较高的压力会导致薄膜吸收更多气体，从而可能造成微观结构缺陷。
相反，较低的压力会使沉积过程更加可控，但压力仍必须足够高，以维持溅射所需的等离子体和离子生成。
基本压力要求
虽然溅射过程本身在较高的压力下运行，但真空室最初抽真空时的基本压力非常低，通常低于 1×10-6 托。
这可确保沉积环境清洁，对于对氧气和水敏感的材料尤为重要。
然后通过引入工艺气体将基础压力提高到工作压力。
溅射的控制性和灵活性
溅射工艺可对包括压力在内的沉积参数进行高度控制。
这种灵活性使专家们能够定制薄膜的生长和微观结构，以满足特定要求。
通过调整压力和其他工艺参数，可以优化沉积薄膜的特性，以满足各种应用的需要。
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