PVDやスパッタリングにおける基板は、薄膜を成膜する材料であれば何でもよい。
これには、金属、セラミック、ポリマー、さらには生体材料など、幅広い材料が含まれる。
基板材料の選択は、用途と最終製品に求められる特性によって異なります。
PVDまたはスパッタリング用の基板材料を選択する際に考慮すべき5つの重要な要素
1.基板材料の多様性
PVDやスパッタリングでは、さまざまな材料から基板を作ることができる。
例えば、エレクトロニクスのような産業では、導電路を形成するための金属層を成膜するために、シリコンやガラスで基板を作ることがある。
自動車産業では、保護膜や装飾膜を必要とする金属部品が基板となる。
2.蒸着プロセスとの適合性
基板は、PVDまたはスパッタリングプロセスに適合していなければならない。
つまり、真空、温度、高エネルギー粒子による爆撃など、成膜チャンバー内の条件に耐えるものでなければならない。
例えば、酸素や窒素などの反応性ガスが使用される反応性スパッタリングでは、基板はこれらのガスと不利に反応してはならない。
3.成膜品質への影響
基板の性質は、蒸着膜の品質に大きく影響する。
基板の表面粗さ、清浄度、温度などの要因は、蒸着層の密着性、均一性、構造に影響を与える可能性がある。
最適な結果を得るためには、蒸着中に基板を前処理したり加熱したりすることが多い。
4.多層蒸着
一部の用途では、基板は異なる材料で複数の蒸着サイクルを受けます。
これは、耐摩耗性、耐食性、光学特性など、特定の特性を必要とする機能性コーティングを作成する場合によく見られます。
各層は、特定の要件を満たすように調整することができ、基板は、これらの複雑な構造をサポートする能力が必要です。
5.経済性と環境への配慮
基材の選択には、経済的および環境的な考慮も含まれる。
基板によっては、より高価であったり、成膜の準備に多くのエネルギーを必要とするものもある。
さらに、基板材料のリサイクル性や環境への影響も、その選択に影響することがある。
まとめると、PVDまたはスパッタリングにおける基板は、さまざまな材料から作ることができる重要なコンポーネントであり、それぞれがアプリケーションの特定の要件、蒸着プロセスとの適合性、および経済的・環境的要因に基づいて選択される。
基板の特性と準備は、蒸着膜の品質と機能性を決定する上で重要な役割を果たします。
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