蒸着とスパッタリングの違いを理解することは、材料蒸着プロセスに携わる者にとって極めて重要です。
考慮すべき5つのポイント
1.材料変換の方法
蒸着では、原料を気化温度まで加熱する。
これにより材料は蒸気になり、基板上に凝縮する。
対照的に、スパッタリングでは高エネルギーのイオンがターゲット材料に衝突する。
この衝突によって原子や分子が叩き落とされ、基板上に堆積する。
2.蒸発プロセス
蒸発は、電子ビーム加熱のような方法で原料を気化点まで加熱する。
気化した材料はその後、低温の基板上に凝縮し、薄膜を形成する。
3.蒸発法の利点
蒸発法は、大量バッチ生産と薄膜光学コーティングに特に効果的である。
特に融点の高い材料に適している。
また、ワイヤー状、シート状、バルク状の固体にも適している。
4.蒸発の欠点
蒸発は通常、蒸着原子の運動エネルギーが低くなる。
そのため、基材への密着性が悪くなったり、段差が生じたりする。
また、融点が非常に高い材料では問題となることがある。
5.スパッタリングプロセス
スパッタリングは、高エネルギーイオンを利用してターゲットに衝突させ、材料を基板上に放出・堆積させる。
このプロセスでは、平面または回転形状のターゲットを使用することができる。
6.スパッタリングの利点
スパッタリングは、段差のある表面でも均一に成膜できるため、カバレッジに優れている。
また、融点の非常に高い材料の成膜も可能である。
スパッタリングは通常、基材への密着性に優れた膜をもたらす。
7.スパッタリングの短所
スパッタリングは一般的に蒸着よりも遅い。
光学プロセスへの応用は限定的である。
また、高度な自動化を必要とする用途では、スパッタリングがより一般的に使用される。
8.材料に関する考察
どちらの方法も、金属、セラミック、ポリマー、炭素系化合物など、さまざまな材料に使用できる。
スパッタリングは、原 料の組成をより忠実に維持する傾向がある。
蒸発は、質量に基づく元素の拡散の違いにより、組成が変化する可能性がある。
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