スパッタリングは物理的気相成長法（PVD法）の一つで、高エネルギーのイオンをターゲット材料に照射して原子を放出させ、薄膜を成膜する方法である。この方法は、特に融点の高い材料に有効で、放出される原子の運動エネルギーが高いため、良好な密着性を確保することができる。
5つのポイント
1.スパッタリングのメカニズム
スパッタリングでは、高エネルギー粒子（一般にイオン）がターゲット材料に衝突すると、その表面から原子が放出される。
このプロセスは、衝突するイオンとターゲット原子との間の運動量移動によって駆動される。
イオン（通常はアルゴン）は真空チャンバーに導入され、そこで電気的にエネルギーを与えられてプラズマを形成する。
蒸着される材料であるターゲットは、このセットアップで陰極として配置される。
2.プロセスセットアップ
スパッタリングのセットアップには、不活性でターゲット材料と反応しない制御ガス（主にアルゴン）で満たされた真空チャンバーが含まれる。
カソード（ターゲット）は電気的に通電され、プラズマ環境が形成される。
この環境で、アルゴンイオンはターゲットに向かって加速され、ターゲット原子を気相に放出するのに十分なエネルギーでターゲットに衝突する。
3.蒸着と利点
放出されたターゲット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。
スパッタリングの主な利点のひとつは、放出される原子の運動エネルギーが蒸発法による原子に比べて著しく高いため、密着性が向上し、より緻密な膜が得られることである。
さらに、スパッタリングは、他の方法では成膜が困難な非常に高い融点を持つ材料を扱うことができる。
4.バリエーションと応用
スパッタリングは、成膜プロセスの特定の要件に応じて、ボトムアップやトップダウンなど、さまざまな構成で実施することができる。
半導体産業では、金属、合金、誘電体の薄膜をシリコンウェーハやその他の基板上に成膜するために広く使用されている。
5.レスパッタリング
スパッタリング中に観察される追加的な現象に、成膜プロセス中にイオンまたは原子のさらなる衝突によって成膜材料が再放出されるレスパッタリングがある。
これは最終的な膜特性に影響を与える可能性があり、膜厚や特性を正確に制御する必要がある高度な用途で考慮されます。
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