スパッタリング PVD（Physical Vapor Deposition：物理的気相成長法）とは、基板上に薄膜を成膜するための技術である。
このプロセスでは、高エネルギーの粒子砲撃によってターゲット材料から原子や分子を放出させる。
放出された粒子は基板上で凝縮し、薄膜を形成する。
5つの主要ステップ
1.セットアップと真空条件
ターゲット材料（通常、固体金属または化合物）は、真空チャンバー内に配置される。
その後、チャンバー内を排気し、目的の真空条件を作り出す。
2.アルゴンプラズマの生成
アルゴンガスを導入してイオン化し、プラズマを生成する。
このプラズマは高エネルギーのアルゴンイオンで構成される。
3.砲撃と蒸着
高エネルギーのアルゴンイオンをターゲットに照射します。
これにより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。
詳細説明
真空条件
適切な真空条件を達成することは非常に重要です。
これにより、汚染物質のない環境を確保することができる。
また、原子が干渉を受けずにターゲットから基板まで移動できるようにします。
アルゴンプラズマ生成
アルゴンガスのイオン化は、高電圧の印加によって促進される。
これにより、スパッタプロセスに不可欠なプラズマが形成される。
プラズマ内のアルゴンイオンは、ターゲット材料の原子をはじき出す主な作用物質である。
砲撃と放出
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ます。
アルゴンイオンはそのエネルギーをターゲットの原子に伝え、原子を放出させます。
このプロセスはスパッタリングとして知られている。
放出された原子は基板に移動し、そこで凝縮して薄膜を形成する。
用途と重要性
スパッタリングPVDは、航空宇宙、太陽エネルギー、マイクロエレクトロニクス、自動車など、さまざまな産業で広く利用されている。
特に、電子デバイスの製造に不可欠な金属膜をウェハー上に成膜するのに有用である。
他の方法との比較
スパッタリングPVDは、液体を使用せず気体のみを使用するため、ドライプロセスと考えられている。
化学気相成長法（CVD）のような他の薄膜形成法に比べ、比較的低温で作動する。
そのため、温度に敏感な製品に適しています。
歴史的背景
プラズマスパッタリングの開発は1970年代に始まった。
以来、薄膜アプリケーションにとって重要な技術へと発展してきた。
様々な産業の発展に重要な役割を果たしている。
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