ターゲット・スパッタリング蒸着は、高エネルギー粒子による砲撃によって固体ターゲット材料から原子を放出させ、薄膜を形成するプロセスである。
この技術は、半導体やコンピュータチップの製造に広く使用されています。
5つの主要ステップ
1.ターゲット材料
ターゲット材料は、薄膜堆積のための原子の供給源である。
通常は金属元素または合金で、導電性、硬度、光学特性など、薄膜に求められる特性に基づいて選択される。
セラミックターゲットは、工具のように硬化したコーティングが必要な場合に使用される。
2.エネルギー粒子砲撃
ターゲットに高エネルギー粒子（通常はプラズマからのイオン）を衝突させる。
これらのイオンは、ターゲット材料内で衝突カスケードを引き起こすのに十分なエネルギーを持っています。
これらのカスケードが十分なエネルギーをもってターゲット表面に到達すると、ターゲットから原子が放出される。
このプロセスは、イオンの入射角、エネルギー、イオンとターゲット原子の質量などの要因に影響される。
3.スパッタ収率
スパッタ収率とは、入射イオン1個あたりに放出される原子の平均数のことである。
成膜効率を決定するため、スパッタリングプロセスにおいて重要なパラメーターである。
歩留まりは、ターゲット原子の表面結合エネルギーや結晶ターゲットの配向性など、いくつかの要因に依存する。
4.基板への蒸着
ターゲットから放出された原子はチャンバー内を移動し、基板上に堆積する。
蒸着は制御された条件下で行われ、多くの場合、真空または低圧ガス環境下で行われ、原子が均一に蒸着し、一定の厚さの薄膜が形成される。
5.スパッタ蒸着の種類
スパッタ蒸着は、高真空から高圧ガスまで、さまざまな条件下で行うことができる。
高真空条件では、スパッタされた粒子は気相衝突を起こさないため、基板上に直接蒸着できる。
高ガス圧条件では、粒子は基板に到達する前に気相衝突によって熱化され、蒸着膜の特性に影響を与える可能性があります。
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