スパッタリングと蒸着法の主な違いは、材料の蒸着方法にある。
スパッタリングでは、高エネルギーのイオンを使ってターゲットに衝突させ、原子を剥離させて基板上に蒸着させる。
蒸着は、原料を気化温度まで加熱して蒸気にし、基板上に凝縮させる。
理解すべき5つのポイント
1.スパッタリングプロセス
物理的気相成長法（PVD）として知られるスパッタリングでは、通電されたプラズマ原子（不活性なため、通常はアルゴン）が使用される。
これらの原子はプラスに帯電しており、マイナスに帯電したターゲット材料に向けられる。
このイオンの衝撃により、ターゲット材料から原子が叩き落とされ（スパッタリング）、基板上に堆積して薄膜が形成される。
このプロセスは真空中で行われ、蒸着に比べて低温で行われる。
スパッタリングは、複雑な基板上でもコーティングの被覆率が高く、高純度の薄膜を製造できる点で有利である。
また、このプロセスでは磁場が閉じているため、電子が捕捉されやすく、効率と膜質が向上するという利点もある。
2.蒸発プロセス
蒸発、特に熱蒸発では、原料を気化点を超える温度まで加熱する。
これにより材料は蒸気になり、基板上に凝縮して薄膜を形成する。
この方法は、抵抗加熱蒸発や電子ビーム蒸発など、さまざまな手法で実現できる。
高温で運動エネルギーの高いプラズマ環境で作動するスパッタリングとは異なり、蒸発は原料の温度に依存するため、一般に運動エネルギーが低く、基板が損傷するリスクが低い。
3.比較と応用
スパッタリングはステップカバレッジに優れ、凹凸のある表面でも均一な薄膜を形成できる。
しかし、一般に蒸着速度は蒸発法と比べて遅く、特に誘電体材料ではその傾向が顕著である。
薄膜蒸着においてスパッタリングと蒸発のどちらを選択するかは、基板の複雑さ、要求される薄膜の純度、特定のアプリケーションのニーズなど、さまざまな要因によって決まる。
どちらの方法にも長所と短所があり、選択には蒸着速度、膜質、基板の完全性の間のトレードオフがしばしば含まれます。
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