スパッタリングはまさに物理的気相成長法（PVD）の一種である。
この技術では、高エネルギーの粒子砲撃によってターゲット材料から原子や分子を放出させる。
放出された粒子は、薄膜として基板上に凝縮する。
5つのポイント
1.スパッタリングのメカニズム
スパッタリングは真空環境下で行われる。
不活性ガス（通常はアルゴン）をイオン化してプラズマを発生させる。
高電圧が印加されるとグロー放電が起こり、ターゲット材料に向かってイオンが加速される。
衝突すると、これらのイオンはターゲット表面から原子を離脱させ、このプロセスはスパッタリングとして知られている。
放出された材料は蒸気雲を形成し、基材に移動して凝縮し、コーティング層を形成する。
2.スパッタリングの種類
従来のスパッタリング： イオン砲撃によりターゲットから材料を放出する基本的なプロセス。
反応性スパッタリング： 窒素やアセチレンなどの反応性ガスを使用し、放出された材料と反応して酸化物や窒化物などの化合物を形成する。
マグネトロンスパッタリング： 磁場を利用してプラズマを閉じ込め、スパッタリングプロセスの効率を高める。金属薄膜と絶縁薄膜の両方の成膜に特に有効である。
3.用途と利点
スパッタ技術は、様々な基材上に平滑で硬いコーティングを成膜するために広く使用されている。
装飾用途やトライボロジー用途に最適である。
コーティングの厚さを正確に制御できるため、光学コーティングにも適している。
さらに、低温での成膜が可能なため、温度に敏感な製品にも適しています。
4.PVDスパッタリングにおけるプロセス制御
成膜された薄膜の品質を確保するためには、いくつかのパラメーターを制御する必要がある。
これには、使用するガスの種類、印加する電力、ターゲットから基板までの距離などが含まれる。
このプロセスの特徴は、RFまたはMF電力を使用することにより、非導電性材料を含む広範囲の材料を扱うことができることである。
5.制限事項
スパッタリングは、その長所にもかかわらず、蒸発法など他のPVD技法に比べ時間がかかる。
また、アーク技術に比べてプラズマ密度が低い。
し か し 、高 品 質 で 均 一 な コ ー テ ィ ン グ を 生 成 す る こ と が で き る た め 、多 く の 用 途 で こ れ ら の 制 限 を 補 う こ と が で き る 。
まとめると、スパッタリングは汎用性が高く、広く利用されているPVDの一形態である。
スパッタリングは、そのユニークな能力と適応性により、コーティングの特性を正確に制御し、さまざまな産業への応用が可能です。
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