薄膜技術におけるスパッタリング・ターゲットとは、真空環境下で基板上に薄膜を堆積させるためのソースとして使用される固体材料の一部である。
スパッタリングとして知られるこのプロセスでは、ターゲットから基板に材料が移動し、特定の特性を持つ薄膜が形成される。
5つのポイントを解説：薄膜におけるスパッタリングターゲットとは？
1.スパッタリングターゲットの定義と機能
スパッタリングターゲットとは、金属、セラミック、プラスチックなどの固形材料で、スパッタリングプロセスでソース材料となる。
ターゲットは真空チャンバー内に置かれ、イオンを照射される。これにより、ターゲットから原子または分子が放出され、基板上に堆積して薄膜が形成される。
2.スパッタリングターゲットの用途
太陽電池： テルル化カドミウム、セレン化銅インジウムガリウム、アモルファスシリコンなどの材料を基板上に成膜し、高効率の太陽電池を作るためにスパッタリングターゲットが使用される。
オプトエレクトロニクス： この分野では、インジウム・スズ酸化物やアルミニウム・亜鉛酸化物などの材料で作られたターゲットが、LCDディスプレイやタッチスクリーン用の透明導電性コーティングを作るために使用されている。
装飾用コーティング： 金、銀、クロムでできたターゲットは、自動車部品や宝飾品などの製品に装飾的なコーティングを施すために使用される。
3.スパッタリングのプロセス
スパッタリング・プロセスでは、チャンバー内を真空にし、不活性ガスを導入する。
ガスプラズマで発生したイオンがターゲットに衝突し、材料が放出されて基板上に堆積する。
このプロセスは、所望の特性を持つ薄く均一な膜の成膜を確実にするために制御される。
4.ターゲットの種類と形状
スパッタリングターゲットは一般的に平板状であるが、スパッタリングシステムの特定の要件に応じ て円筒状にすることもできる。
ターゲットの表面積はスパッタリング面積よりも大きく、時間の経過とともに、スパッタリングが最も激しく行われた場所に溝や「レーストラック」の形で摩耗が見られるようになる。
5.ターゲット製造の重要性
スパッタリングターゲットの品質と一貫性は、成膜された薄膜に望ましい特性を持たせるために極めて重要である。
ターゲットの製造工程は、それが元素、合金、化合物のいずれであっても、高品質の薄膜を確実に製造するために注意深く制御されなければならない。
環境条件
スパッタリング工程は、通常の大気圧の10億分の1の基準圧力を持つ真空環境で行われる。
不活性ガス原子をチャンバー内に連続的に導入することで、低ガス圧雰囲気を維持し、スパッタリングプロセスを容易にする。
結論として、スパッタリングターゲットは薄膜の成膜における基本的なコンポーネントであり、特定の特性や機能性を持つ薄膜を作成するためのソース材料を提供することで、様々な技術的応用において重要な役割を果たしている。
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