スパッタリングでは、ターゲットは基板上に薄膜コーティングを形成するために使用される固体材料源である。真空チャンバー内で高エネルギーイオンを照射し、表面から原子を放出させる。この原子が基板上に堆積し、薄膜が形成される。ターゲットは通常、平板状または円筒状で、金などの目的のコーティング材料でできている。ターゲットの表面は、意図しないスパッタリングを避けるため、スパッタリングされる領域よりも大きく、時間の経過とともにスパッタリングプロセスによる溝や "レーストラック "が形成される。ターゲットはイオンや電子を浴びるため、射撃の的に例えられる。
ポイントを解説
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スパッタリングターゲットの定義:
- ターゲットは、スパッタリング・プロセスで薄膜を成膜するためのソースとなる固体材料である。
- 高エネルギーのイオンがターゲットに衝突し、原子が放出されて基板上に堆積する。
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スパッタプロセスにおける役割:
- ターゲットは真空コーティングプロセスの原料である。
- ターゲットを真空チャンバーに入れ、不活性ガス（アルゴンなど）をイオン化してプラズマを発生させる。
- イオンはターゲットに向かって加速され、原子が基板上に凝縮する。
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ターゲットの物理的特性:
- ターゲットは通常、平板状または円筒状である。
- 金属ベアリングやその他の部品が意図せずスパッタリングされないよう、十分な大きさが必要である。
- 均一な成膜を確実にするため、ターゲット表面は常に実際のスパッタリング面積より大きくします。
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材料構成:
- ターゲットは、金、アルミニウム、その他の金属など、成膜を目的とする材料で作られている。
- 例えば、金ターゲットは、基板上に金を蒸着するために使用される純金ディスクである。
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ターゲットの磨耗:
- 時間の経過とともに、ターゲットには深い溝ができたり、スパッタリングが優勢な領域ができたりします。
- この摩耗パターンは、ターゲットが最も激しくボンバードされた領域を示している。
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用語の由来:
- ターゲット "という用語は、射撃の的に似ていることに由来する。
- スパッタリングでは、材料に電子ビームやイオンビームを当てる。
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プロセス力学:
- アルゴンプラズマが真空チャンバー内で点火され、アルゴンイオンが負に帯電したターゲットに向かって加速される。
- イオンの高い運動エネルギーによってターゲット原子が放出され、チャンバー内を拡散する。
- その後、これらの原子は基板上に薄膜として凝縮する。
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薄膜蒸着における重要性:
- ターゲットの組成と品質は、成膜された薄膜の特性に直接影響します。
- ターゲット材料の均一性、純度、一貫性は、高品質のコーティングを実現する上で極めて重要である。
これらの重要なポイントを理解することで、スパッタリングプロセスにおけるターゲットの重要な役割と、それが薄膜コーティングの品質に与える影響を理解することができる。
総括表：
| 主な側面 | 詳細 |
|---|---|
| 定義 | スパッタリングにおける薄膜堆積用の固体材料源。 |
| 役割 | 原料にイオンを照射して原子を放出させ、基板コーティングを行う。 |
| 形状 | スパッタリング面積より大きい平面または円筒形。 |
| 材料 | 金、アルミニウム、または蒸着に使用されるその他の金属。 |
| 磨耗と裂け目 | イオンの照射により、時間の経過とともに溝や "レーストラック "が形成される。 |
| プロセスの仕組み | アルゴンプラズマでイオン化し、イオンを加速してターゲット原子を基板上に放出する。 |
| 重要性 | ターゲットの品質は薄膜の均一性と性能に直接影響します。 |
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