スパッタリングターゲットとは

スパッタリングターゲットは、スパッタ堆積または薄膜堆積として知られる技術で薄膜を作成するために使用される材料です。 このプロセス中に、固体として開始されるスパッタリングターゲット材料は、気体イオンによって小さな粒子に分解され、スプレーを形成し、基板として知られる別の材料をコーティングします。 スパッタ蒸着は、一般的に半導体とコンピューターチップの作成に関係しています。 その結果、ほとんどのスパッタリングターゲット材料は金属元素または合金ですが、さまざまなツールの硬化した薄いコーティングを作成するセラミックターゲットがいくつかあります。

作成される薄膜の性質に応じて、スパッタリングターゲットのサイズと形状は非常に大きくなります。 最小のターゲットの直径は1インチ（2.5 cm）未満ですが、最大の長方形ターゲットの長さは1ヤード（0.9 m）を大きく上回ります。 一部のスパッタリング装置は、より大きなスパッタリングターゲットを必要とし、これらの場合、メーカーは特殊なジョイントで接続されたセグメント化されたターゲットを作成します。

薄膜堆積プロセスを実行する機械であるスパッタリングシステムの設計は、はるかに多様で具体的になりました。 したがって、ターゲットの形状と構造もさまざまに広がり始めています。 スパッタリングターゲットの形状は通常、長方形または円形ですが、多くのターゲットサプライヤーはリクエストに応じて追加の特別な形状を作成できます。 特定のスパッタリングシステムでは、より正確で均一な薄膜を提供するために回転ターゲットが必要です。 これらのターゲットは長い円柱のような形状をしており、堆積速度の高速化、熱損傷の減少、表面積の増加などの追加の利点を提供し、全体的な実用性を高めます。

スパッタリングターゲット材料の有効性は、その組成やそれらを分解するために使用されるイオンの種類など、いくつかの要因に依存します。 ターゲットができるだけ純粋な場合、ターゲット材料に純粋な金属を必要とする薄膜は、通常、構造的完全性が高くなります。 スパッタリングターゲットに衝突するために使用されるイオンは、良質の薄膜を生成するためにも重要です。 一般に、アルゴンはスパッタリングプロセスをイオン化して開始するために選択される主要なガスですが、軽い分子または重い分子を持つターゲットでは、軽い分子の場合はネオン、重い分子の場合はクリプトンなどの異なる希ガスがより効果的です。 エネルギーと運動量の伝達を最適化し、それによって薄膜の均一性を最適化するために、ガスイオンの原子量がスパッタリングターゲット分子の原子量と類似していることが重要です。