溅镀(Sputtering)原理

在溅镀的制程上,电浆的产生是不可或缺的,由于电浆的作用下,制程得以进行。电浆的产生是在真空下,藉由施加高偏压于金属板,此为阴极,而相对此电极包括桶身皆为阳极,通入的惰性气体如Ar、N2、O2…等受到高的电压差下,使得外层电子受到高的能量而游离形成离子,而游离出的电子在与气体原子碰撞或是碰到腔壁接地,因电子撞击使得原子进行解离、离子化及激发等反应,产生的离子、原子、原子团以及电子,以维持电浆内各粒子间的浓度平衡,此为电浆。

而溅镀之原理是在真空腔体中以靶材为阴极,通入惰性气体,气体内少量的自由电子受到外加电场作用,电子在电场中会被加速获得能量,在低压分子间平均自由径比常压长,故电子会有较长的加速距离而获得高的能量,高能量的电子经由碰撞运动将动能转移至惰性气体上,使得气体分子被离子化形成电浆,因电场的作用下,气体中的正离子受到阴极靶材端所吸引,加速撞击靶材表面。基于动量转换原理,离子轰击产生了二次电子另外还会将靶原子给击出,而沉积于工件上,此动作称为溅镀。