スパッタリングPVD蒸着は、表面上に材料の薄い層を形成するために使用される方法である。この技術は物理蒸着（PVD）の一部である。PVDは固体材料を蒸気に変え、表面に凝縮させて薄膜を形成します。
スパッタリングPVD蒸着とは？5つのポイントを解説
1.プロセスの概要
- ターゲット材料： 成膜される材料は通常、固体の金属または化合物である。チャンバー内に置かれる。
- 真空チャンバー： チャンバー内を空にして真空状態にします。これは空気からの干渉を防ぐために重要である。
- イオン砲撃： 不活性ガス（多くはアルゴン）のプラズマがチャンバー内に生成される。高エネルギーのアルゴンイオンがターゲット材料に衝突し、原子が放出される。
- 蒸着： 放出された原子は蒸気雲を形成し、基板に移動して凝縮し、薄膜を形成する。
2.スパッタリングの種類
- 反応性スパッタリング： 窒素やアセチレンなどの反応性ガスを使用する。これらのガスはスパッタされた材料と反応して化合物を形成する。
- RFおよびMFスパッタリング： これらの方法では、非導電性材料の成膜が可能である。高周波または中周波の電力を使用するため、使用できる材料の範囲が広がる。
3.スパッタリングPVDの利点
- 滑らかなコーティング： スパッタリングは非常に平滑な皮膜を形成するため、装飾用途やトライボロジー用途に最適。
- 膜厚の高い制御性： プロセスの原子論的性質により、光学コーティングに重要な蒸着膜の厚さを正確に制御することができます。
- 汎用性： ほとんどすべての金属ターゲット材料が分解することなくスパッタリングでき、反応性プロセスにより酸化物コーティングも可能です。
4.スパッタリングPVDの短所
- 成膜速度が遅い： 蒸着などの他の方法と比較すると、スパッタリングは遅い。
- プラズマ密度が低い： 蒸着プロセスの効率に影響を与える可能性がある。
5.用途
- スパッタリングPVDは、自動車市場における装飾用ハードコーティングやトライボロジーコーティングなど、製品へのコーティング成膜のために様々な産業で広く使用されています。
6.プロセス制御
- PVDスパッタリングでは、成膜される薄膜の品質を確保するために、真空レベル、プラズマ条件、ターゲットに照射されるイオンのエネルギーなど、いくつかの重要なパラメータを制御する必要があります。
要約すると、スパッタリングPVD成膜は、薄膜を成膜するための多用途で精密な方法であり、膜厚と材料特性の制御に優れた高品質のコーティングを提供する。成膜速度は他の方法に比べて遅いものの、平滑性と材料の多様性において優れているため、多くの産業用途で好まれています。
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