スパッタリングのプロセスガスは通常不活性ガスで、最も一般的なものはアルゴンである。このガスは真空チャンバー内に導入され、イオン化してプラズマを形成する。このプラズマ中のイオンは、カソードの一部であるターゲット材料に向かって加速され、ターゲット材料から原子や分子を転位させる。この転位した粒子が蒸気流となって基材上に堆積し、薄膜やコーティングが形成される。
ガスの選択は、スパッタリングプロセスの特定の要件によって異なる。アルゴンは化学的に不活性であり、ターゲット材料に効率よく運動量を伝達できるため、広く使用されている。しかし、ネオン、クリプトン、キセノン、酸素、窒素などの他のガスも、特に異なる種類の材料を扱う場合や化合物を形成する場合に使用することができる。ガスの原子量は重要な考慮点であり、最適な運動量移動のためにはターゲット材料の原子量に近いことが望ましい。
まとめると、スパッタリングにおけるプロセスガスは、ガスのイオン化、プラズマの形成、それに続くターゲット材料原子の基板上への放出と堆積を促進する重要な要素である。ガスの選択は、成膜される材料の具体的なニーズや、成膜されるフィルムやコーティングの望ましい特性に合わせて調整することができます。
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