スパッタリングは、高エネルギーイオンによる砲撃を通じて固体ターゲット材料から原子を放出させることで、基板上に材料の薄膜を成膜するために使用されるプロセスである。このプロセスには、真空チャンバー内へのターゲット材料の配置、プロセスガスの導入、プラズマを生成するための電位の印加、基板上へのターゲット原子の放出など、いくつかのステップが含まれる。
回答の要約
スパッタリングは、ターゲット材料を真空チャンバーに入れ、プロセスガスでチャンバー内を満たし、電位を印加してプラズマを発生させ、ターゲットに高エネルギーイオンを衝突させて原子を放出させ、その原子を基板上に堆積させることによって機能する。
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詳しい説明ターゲット材料の準備
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コーティング材料は固体状で、スパッタリング装置の陰極となるマグネトロン上に置かれる。高品質のコーティングのためには、材料の純度が高く、環境が清浄でなければならない。
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真空チャンバーの排気：
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チャンバー内を排気し、ほとんどすべての分子を除去して真空状態にする。この工程は、汚染を防ぎ、制御された環境でスパッタリングを行うために非常に重要である。プロセスガスの導入：
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成膜する材料に応じて、アルゴン、酸素、窒素などのプロセスガスでチャンバーを満たします。このガスは次のステップでイオン化され、スパッタリングに必要なプラズマが生成される。
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プラズマの生成：
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ターゲット材料に電位をかけ、負に帯電させる。チャンバー本体が陽極となる。この電気的セットアップによりプロセスガスがイオン化され、高エネルギーイオンを含むプラズマが生成される。ボンバードメントとスパッタリング：
プラズマ中の高エネルギーイオンは、負に帯電したターゲット材料に向かって加速される。これらのイオンがターゲットに衝突するとエネルギーが移動し、ターゲットから原子が放出される。このプロセスはスパッタリングとして知られている。
材料の蒸着：
