アルゴンがスパッタリングに使用される主な理由は、スパッタリング速度が速いこと、不活性であること、安価であること、純粋なガスが入手可能であることである。これらの特性により、スパッタリングプロセスにおける入射荷電粒子として理想的な選択肢となっている。
高いスパッタリングレート： アルゴンはスパッタリングレートが高く、アルゴンイオンをターゲット表面に衝突させると、ターゲット表面から材料を効率的に除去する。この効率は、基板上に所望の材料を高い蒸着率で成膜するために極めて重要です。
不活性の性質： 不活性ガスであるアルゴンは、他の元素と容易に反応しません。この特性は、ターゲット材料の完全性と蒸着膜の純度が重要なスパッタリングプロセスでは不可欠です。アルゴンの不活性性により、スパッタリングプロセス中にターゲット材料が化学的に変化することがなく、成膜された膜の望ましい特性が維持される。
低価格と入手性： アルゴンは比較的安価で、高純度のものが広く入手できるため、工業用および研究用の用途ではコスト効率の高い選択肢となる。アルゴンの入手しやすさと手ごろな価格は、大量のガスが必要とされることが多いスパッタリングでアルゴンが広く使用されている一因となっている。
その他の考慮事項 スパッタリングで最も一般的に使用されるガスはアルゴンであるが、クリプトンやキセノンのような他の希ガスが使用されることもある。さ ら に 、バ ッ ク グ ラ ウ ン ド ガ ス 圧 を 調 整 す る こ と に よ り 、高 エ ネ ル ギ ー の弾道運動から低エネルギーの熱化運動まで、衝撃のエネルギー範囲を制御してスパッタリングプロセスを微調整することができる。
プロセスの柔軟性： アルゴンベースのスパッタリングは、DC（直流）、RF（高周波）、AC（交流）など、さまざまなタイプの放電を使用して実施できるため、さまざまな材料や用途に柔軟に対応できます。
品質管理： 高純度アルゴンの使用は、ターゲット表面の不純物が基板に付着し、導電性など薄膜の特性が損なわれるのを防ぐために不可欠です。したがって、ターゲット材料の品質とスパッタリングプロセスで使用される装置も、高品質の成膜を確保するための重要な要素である。
まとめると、アルゴンは高いスパッタリング効率、化学的不活性、費用対効果、入手しやすさを兼ね備えているため、高品質の薄膜成膜に重要な役割を果たすスパッタリング用途に適しているのである。
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