スパッタリングは、高エネルギー粒子による砲撃によってターゲット材料から原子を放出させ、基板上に堆積させる薄膜堆積プロセスである。
このプロセスは、半導体、ディスクドライブ、CD、光学機器などの産業で広く使用されている。
5つのポイントの説明
1.スパッタリングのメカニズム
スパッタリングでは、高エネルギーの粒子またはイオンのプラズマが固体ターゲットの表面に衝突する。
この衝突によってターゲットから原子が放出される。
放出された原子は真空中を移動し、基板上に堆積して薄膜を形成する。
このプロセスは物理的気相成長（PVD）の一種であり、化学的手段ではなく物理的手段によって蒸着が行われることを意味する。
2.歴史的発展
スパッタリング現象は、グローブやファラデーといった科学者によって19世紀に初めて観察された。
しかし、スパッタリングが重要な工業プロセスとなったのは20世紀半ばになってからで、特に1960年代にはクロムをスパッタリングしたカミソリプレートのような技術が開発された。
スパッタリングの理論的理解と実用的応用は、その発見以来、真空技術とプラズマ物理学の進歩とともに大きく発展してきた。
3.スパッタリングの種類
スパッタリング・プロセスには、カソード・スパッタリング、ダイオード・スパッタリング、RFまたはDCスパッタリング、イオンビーム・スパッタリング、反応性スパッタリングなど、いくつかのバリエーションがある。
名称や具体的な技法は異なるが、基本的にこれらの方法はすべて、イオン砲撃によってターゲット材料から原子を放出させるものである。
4.用途
スパッタリングは、半導体、光学装置、精密コーティングなどに必要な、精密な特性を持つ薄膜の製造に極めて重要である。
スパッタリングによって製造される薄膜は、均一性、密度、密着性に優れていることで知られており、これらの特性が不可欠な幅広い用途に適している。
5.プロセスセットアップ
一般的なスパッタリングのセットアップでは、ターゲット材と基板を真空チャンバー内に配置する。
両者の間に電圧が印加され、ターゲットが陰極、基板が陽極として機能する。
制御ガス（通常はアルゴン）がチャンバー内に導入される。
電気エネルギーがアルゴンガスをイオン化し、ターゲットに衝突するプラズマを発生させ、スパッタリングプロセスを開始する。
この詳細な説明は、現代技術におけるスパッタリングの重要性と汎用性を浮き彫りにし、制御された精密な特性を持つ薄膜を成膜する方法を提供します。
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