実際に使用されている主なスパッタリング装置には以下のような種類があります:
1. 直流ダイオードスパッタリング: このタイプのスパッタリングでは、500~1000 Vの直流電圧を使用して、ターゲットと基板間にアルゴン低圧プラズマを点火する。陽性のアルゴンイオンがターゲットから原子を析出させ、それが基板に移動して凝縮し、薄膜を形成する。しかし、この方法でスパッタリングできるのは導電体のみであり、スパッタリング速度は低い。
その他のスパッタリング・プロセスには次のようなものがある:
2. RFダイオード・スパッタリング: この方法では、高周波電力を使用してガスをイオン化し、プラズマを生成する。高いスパッタリングレートが可能で、導電性材料と絶縁性材料の両方に使用できる。
3. マグネトロン・ダイオード・スパッタリング: この方法では、スパッタリング効率を高めるためにマグネトロンを使用する。磁場が電子をターゲット表面付近に捕捉し、イオン化率を高めて成膜速度を向上させる。
4. イオンビームスパッタリング: イオンビームを使ってターゲット材料から原子をスパッタリングする技術。イオンエネルギーと入射角度を精密に制御できるため、高い精度と均一性が要求される用途に適している。
スパッタリングは、金属、セラミック、その他の材料など、さまざまな材料に使用できることが重要である。スパッタコーティングは単層でも多層でもよく、銀、金、銅、鋼、金属酸化物、窒化物などの材料で構成される。さらに、反応性スパッタリング、高出力インパルスマグネトロンスパッタリング(HiPIMS)、イオンアシストスパッタリングなど、さまざまな形態のスパッタプロセスがあり、それぞれに独自の特性と用途があります。
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