スパッタリングターゲット スパッタリングターゲットは、スパッタリングプロセスにおける重要な部品であり、基板上に材料薄膜を成膜するために使用される。通常、金属、合金、化合物から作られ、鋳造、真空ホットプレス、コールドプレスなどの方法で製造される。材料と製造方法の選択は、半導体製造、太陽電池、装飾コーティングなどの用途によって異なる。一般的な材料には、タンタル、ニオブ、チタン、タングステン、シリコンなどがある。このプロセスでは、材料を溶かして鋳造し、その後、希望の形状とサイズにするために機械加工を行います。複合ターゲットの場合は、焼結やプレスなどの追加工程が必要になることもある。
キーポイントの説明
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スパッタリングターゲットの定義と目的:
- スパッタリングターゲット : スパッタリングターゲットとは、スパッタリングプロセスで基板上に薄膜を成膜するために使用される固体スラブまたは円柱状の材料である。
- 純金属、合金、酸化物や窒化物のような化合物など、さまざまな材料から作られる。
- 用途は半導体製造から装飾用コーティング、太陽電池製造まで多岐にわたる。
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スパッタリングターゲットに使用される材料:
- 金属と合金:一般的な材料には、タンタル、ニオブ、チタン、タングステン、モリブデン、ハフニウム、シリコンなどがある。これらは、その特性と特定の用途に基づいて選択される。
- 化合物:酸化物（TiO2など）や窒化物のような材料は、硬化被膜の形成など特殊な用途に使用される。
- 非金属材料:目的の薄膜特性により、非金属材料から作られるターゲットもある。
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製造方法:
- キャスティング:最も一般的な方法は、原料（合金など）を溶かし、鋳型に流し込んでインゴットを形成する。その後、インゴットを最終的な目標形状に機械加工する。この工程は通常、汚染を防ぐために真空中で行われる。
- 真空ホットプレス:複合ターゲットに使用されるこの方法は、加圧下で材料を加熱し、高密度の固形ターゲットを形成する。
- 熱間静水圧プレス（HIP）:真空ホットプレスと似ているが、材料に全方向から均一な圧力をかけるため、より均質な構造になる。
- 冷間静水圧プレス（CIP）:この方法では、材料を室温でプレスし、その後焼結して最終密度を得る。
- コールドプレス焼結:材料を常温でプレス成形し、高温で焼結して固体のターゲットを形成する。
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スパッタリングターゲットの形状と大きさ:
- ターゲットは、長方形のスラブや円筒形など様々な形状で作ることができる。
- サイズは小型（直径1インチ）から大型（長方形ターゲットは直径20インチまたは長さ1000mm以上）まで。
- ターゲットは、用途に応じて単断面または多断面にすることができます。
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スパッタリングターゲットの用途:
- 半導体:タンタルやハフニウムのような材料は、半導体デバイス用の薄膜を作成するために使用されます。
- 太陽電池:シリコンとモリブデンはソーラーパネルの製造によく使われる。
- 装飾用コーティング:タングステンとチタンは、審美的で耐摩耗性のあるコーティングに使用されています。
- エレクトロニクス:ニオブは電子部品に使用され、チタンは機能性と装飾性の両方の用途に使用されます。
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カスタマイズと素材選択:
- スパッタリングターゲットは、サイズ、形状、材料組成など、特定の要件を満たすよう特注することができる。
- 材料の選択は、導電性、硬度、光学特性など、薄膜に求められる特性によって決まる。
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機械加工と最終処理:
- 最初の製造工程（鋳造やプレスなど）の後、ターゲットはスパッタリングプロセスに必要な正確な寸法と表面仕上げを達成するために機械加工される。
- 最終製品は、スパッタリングプロセスで安定した性能を発揮するために、厳しい品質基準を満たさなければならない。
こ れ ら の 重 要 ポ イ ン ト を 理 解 す る こ と で 、購 入 者 は 、材 料 特 性 、製 造 方 法 、最 終 製 品 仕 様 な ど の 要 素 を 考 慮 し 、特 定 の 用 途 に 必 要 な タ ー ゲ ッ ト の タ イ プ に つ い て 情 報 に 基 づ い て 決 定 す る こ と が で き る 。
総括表：
| アスペクト | 詳細 |
|---|---|
| 取扱材料 | 金属（タンタル、ニオブ、チタン）、合金、化合物（酸化物、窒化物） |
| 製造方法 | 鋳造、真空ホットプレス、熱間静水圧プレス、コールドプレス |
| 形状とサイズ | 長方形スラブ、円筒形、直径1インチから20インチ以上 |
| 用途 | 半導体、太陽電池、装飾コーティング、エレクトロニクス |
| カスタマイズ | カスタムサイズ、形状、材料組成が可能 |
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