知識 スパッタリングは物理蒸着?(4つのポイントを解説)
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更新しました 2 months ago

スパッタリングは物理蒸着?(4つのポイントを解説)

はい、スパッタリングは物理蒸着(PVD)の一種です。

概要 スパッタリングは物理的気相成長法の一種で、粒子(通常は気体イオン)の衝突による運動量の移動により、ターゲットソースから材料が放出される。放出された材料は基板上で凝縮し、薄膜を形成する。

1.スパッタリングのプロセス

スパッタリングは物理蒸着?(4つのポイントを解説)

スパッタリングでは、ターゲット材料(ソース)は溶融されず、代わりに原子が高エネルギー粒子(通常はイオン)の衝突によって放出される。

このプロセスでは、衝突するイオンからターゲット材料に運動量が伝達され、原子が物理的に放出される。

放出された原子はその後、低圧環境(多くの場合、真空または制御されたガス環境)を移動し、基板上に堆積して薄膜を形成する。

この成膜はさまざまなガス圧で行われ、スパッタ粒子のエネルギーや方向性に影響を与える。

2.スパッタ薄膜の特徴

スパッタリングによって生成される薄膜は通常非常に薄く、数原子層からマイクロメートルの厚さである。

膜厚は、スパッタプロセスの時間や、スパッタ粒子のエネルギーや質量などのパラメータによって制御できる。

スパッタ膜は、放出される原子の運動エネルギーが高いため密着性が高く、熱蒸発法で形成された膜に比べて基板との結合が良好である。

3.用途と利点

スパッタリングは、基板上に高品質の薄膜を成膜できることから、航空宇宙、太陽エネルギー、マイクロエレクトロニクス、自動車などさまざまな産業で広く利用されている。

特に融点の高い材料に有利で、溶融の必要なくスパッタリングできるため、特性が変化する可能性がある。

4.歴史的背景

1970年代、Peter J. Clarkeによるプラズマ・スパッタリングの開発は、この分野における重要な進歩であり、より制御された効率的な薄膜成膜を可能にした。

訂正とレビュー 提供された情報は、物理的気相成長法としてのスパッタリングのプロセスと応用を正確に記述している。スパッタリングとPVDにおけるその役割に関する記述に、事実と異なる点や矛盾する点はありません。

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