スパッタコーターは、スパッタリングと呼ばれるプロセスによって機能する。
このプロセスでは、ターゲット材料が真空チャンバー内でガスイオンによって侵食されます。
その結果、粒子が基板上に堆積され、薄膜コーティングが形成されます。
この方法は、走査型電子顕微鏡の試料作製に特に有用である。
二次電子の放出が促進され、帯電や熱によるダメージが軽減される。
7つの主要ステップ
1.真空チャンバーのセットアップ
スパッターコーターは真空チャンバー内で作動する。
ターゲット材料（多くの場合、金やその他の金属）と基板がチャンバー内に置かれる。
真空環境は、汚染を防ぎ、ガスを効果的にイオン化させるために非常に重要です。
2.ガスのイオン化
不活性ガス（通常はアルゴン）がチャンバー内に導入されます。
次に、電源がこのガスにエネルギッシュな波を送ってイオン化します。
これにより、ガス原子はプラスの電荷を帯びる。
このイオン化は、スパッタリング・プロセスが起こるために必要である。
3.スパッタリング・プロセス
正電荷を帯びたガスイオンは、ターゲット材料に向かって加速される。
これは、カソード（ターゲット）とアノードの間に設けられた電界によるものである。
これらのイオンがターゲットに衝突すると、スパッタリングと呼ばれるプロセスでターゲットから原子が外れる。
4.コーティングの成膜
ターゲット材料からスパッタリングされた原子は、あらゆる方向に放出される。
スパッタされた原子は基板表面に堆積し、薄く均一なコーティングを形成する。
このコーティングは均一で、スパッタされた粒子の高エネルギーにより基板に強く付着します。
5.制御と精度
スパッターコーターは、コーティングの厚さを正確に制御することができます。
これは、ターゲット入力電流やスパッタリング時間などのパラメータを調整することで行います。
この精度は、特定の膜厚を必要とする用途に有益です。
6.他の方法に対する利点
スパッタコーティングが有利なのは、大きくて均一な膜を作ることができるからである。
重力の影響を受けず、金属、合金、絶縁体などさまざまな材料を扱うことができる。
また、多成分ターゲットの成膜が可能で、反応性ガスを組み込んで化合物を形成することもできる。
7.スパッタリングの種類
参考文献には、さまざまな種類のスパッタリング技術が記載されている。
これには、DCダイオードスパッタリング、DCトリプルスパッタリング、マグネトロンスパッタリングが含まれる。
DCトリプルスパッタリングでは、イオン化や安定性が向上する。
マグネトロンスパッタリングは、より高い効率と制御性を提供する。
まとめると、スパッターコーターは基板上に薄膜を成膜するための多用途で精密な方法である。
特に、走査型電子顕微鏡の試料の性能向上や、高品質で制御されたコーティングを必要とするその他の用途に有用である。
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