スパッタリング・ターゲットは、高エネルギー粒子を用いて固体ターゲット材料から原子を物理的に放出し、基板上に堆積させて薄膜を形成する。
このプロセスは、空気やその他のガスとの不要な相互作用を防ぐため、真空環境で行われます。
6つの主要ステップ
1.真空環境
スパッタリングターゲットは真空チャンバー内に置かれる。
この環境は、ターゲット材料がスパッタプロセスの妨げとなる空気や他のガスと相互作用するのを防ぐため、非常に重要である。
また、真空により、ターゲットから放出された原子が基板まで妨げられることなく移動する。
2.高エネルギー粒子
スパッタリングプロセスでは、高エネルギー粒子（通常はイオン）をターゲットに照射する。
これらの粒子の運動エネルギーは数十電子ボルト（eV）以上から始まる。
これらの粒子の一部はイオン化されるため、スパッタリングはプラズマ応用と考えられている。
3.原子の放出
高エネルギー粒子がターゲット表面に衝突すると、そのエネルギーがターゲット内の原子に伝達される。
このエネルギー伝達は非常に大きく、ターゲット材料から原子を物理的に放出（または「追い出す」）する。
この放出がスパッタリングの核となるメカニズムである。
4.基板への蒸着
ターゲットから放出された原子は、通常ターゲットの反対側に設置されている基板に向かって移動する。
この原子が基板上に堆積し、薄膜が形成される。
蒸着は迅速かつ均一に行われるため、プラスチックのような熱に弱い材料でも、大きな加熱をすることなく金属やセラミックでコーティングすることができる。
5.粒子エネルギーの制御
感度の高い基板に対しては、真空チャンバー内を不活性ガスである程度満たすことができる。
このガスは、放出された粒子に衝突を起こさせ、基板に到達する前にある程度の速度を失わせることで、粒子の運動エネルギーを制御し、基板への損傷を防ぐのに役立つ。
6.用途
スパッタリングターゲットは、マイクロエレクトロニクスのような様々な分野で広く使用されており、アルミニウム、銅、チタンのような材料の薄膜をシリコンウェハー上に成膜し、電子デバイスを作成する。
また、薄膜太陽電池、オプトエレクトロニクス、装飾コーティングの製造にも使用されています。
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