スパッタリングは、半導体、光学装置、表面仕上げなど、さまざまな産業で使用される薄膜成膜プロセスである。
高エネルギー粒子の衝突により、ターゲット材料から基板上に原子が放出される。
この技術は物理的気相成長法（PVD）の一種であり、1800年代初頭から利用されてきたが、長年の間に大きな進歩と革新があった。
理解すべき5つのポイント
1.プロセスの詳細
スパッタリングでは、制御されたガス（通常はアルゴン）が真空チャンバーに導入される。
電圧を印加してプラズマを発生させ、陰極として機能するターゲット材料にアルゴンイオンを衝突させる。
このボンバードメントにより、ターゲットから原子が放出され、陽極として働く基板上に堆積する。
得られた薄膜は均一性、密度、密着性に優れ、幅広い用途に適している。
2.バリエーションと用途
スパッタリングは、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、さまざまなタイプに分類することができる。
こうしたバリエーションはあるが、基本的なプロセスは変わらない。
スパッタリングは汎用性が高いため、反射コーティング、半導体デバイス、ナノテクノロジー製品の製造に使用できる。
また、スパッタリングは極めて微細な材料層にも作用するため、精密なエッチングや分析技術にも利用されている。
3.歴史的・技術的意義
スパッタリングのプロセスは1852年に初めて発見され、1920年にラングミュアが薄膜堆積技術として開発した。
1976年以降、スパッタリングに関連する米国特許は45,000件以上発行されており、先端材料やデバイスにおけるスパッタリングの重要性が浮き彫りになっている。
スパッタリング技術の継続的な革新は、材料科学を発展させ、現代の技術応用に不可欠な高品質薄膜の製造を可能にする上で極めて重要である。
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