スパッタリングは、物理的気相成長法（PVD）で用いられるプロセスである。固体のターゲット材料から気相に原子を放出させる。これは、ターゲットに高エネルギーイオンを衝突させることによって行われる。スパッタリングは薄膜蒸着や分析技術に広く利用されている。
スパッタリングシステムとは？- 6つの主要ステップ
1.真空チャンバーのセットアップ
プロセスは、コーティングが必要な基板を真空チャンバー内に置くことから始まる。このチャンバー内を不活性ガス（通常はアルゴン）で満たします。アルゴンは、プロセスに関わる材料とは反応しない。
2.ガスのイオン化
ターゲット材料はマイナスに帯電し、陰極となる。この負電荷により、陰極から自由電子が流れ出す。この自由電子がアルゴンガス原子と衝突し、ガス原子から電子を奪い、イオン化させる。
3.スパッタリングのメカニズム
正電荷を帯びたイオン化ガス原子は、負電荷を帯びたターゲット（カソード）に引き寄せられる。イオンは電界によって加速される。これらの高エネルギーイオンがターゲットに衝突すると、ターゲットの表面から原子や分子がはじき出される。このプロセスはスパッタリングとして知られている。
4.薄膜の蒸着
放出されたターゲット材料の原子は、蒸気流となってチャンバー内を移動する。これが基板上に堆積し、基板上に薄膜が形成される。この蒸着は原子レベルで行われる。
5.スパッタリング装置の種類
スパッタリングシステムには、イオンビームスパッタリング、ダイオードスパッタリング、マグネトロンスパッタリングなどいくつかの種類がある。それぞれのタイプは、イオンの発生方法とターゲットへの向け方が異なる。しかし、基本的なスパッタリングメカニズムは変わらない。
6.マグネトロンスパッタリング
マグネトロンスパッタリングでは、低圧ガスに高電圧をかけ、高エネルギーのプラズマを発生させる。このプラズマは電子とガスイオンからなるグロー放電を放出する。これによりガスのイオン化率が高まり、スパッタリングプロセスが促進されます。
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