プラズマスパッタリングとは

プラズマスパッタリングは、さまざまな物質の薄膜を作成するために使用される技術です。 プラズマスパッタリングプロセス中に、ガスの形のターゲット材料が真空チャンバに放出され、高強度の磁場にさらされます。 この電界は、原子に負の電荷を与えることにより原子をイオン化します。 粒子がイオン化されると、それらは基板材料に着弾して整列し、数個から数百個の粒子の厚さを測定できるほど十分に薄い膜を形成します。 これらの薄膜は、光学、電子機器、太陽エネルギー技術など、さまざまな産業で使用されています。

プラズマスパッタリングプロセス中、基板のシートが真空チャンバーに置かれます。 この基板は、金属、アクリル、ガラス、プラスチックなど、さまざまな素材で構成できます。 基板のタイプは、薄膜の使用目的に基づいて選択されます。

プラズマスパッタリングは、真空チャンバー内で行う必要があります。 空気には窒素、酸素、炭素などのさまざまな種類の粒子が含まれているため、プラズマスパッタリングプロセス中に空気が存在すると、1種類の粒子のみの膜を基板に堆積できなくなります。 基板がチャンバー内に配置された後、空気は継続的に吸引されます。 チャンバー内の空気がなくなると、ターゲット物質はガスの形でチャンバー内に放出されます。

ガス状で安定している粒子のみが、プラズマスパッタリングを使用して薄膜に変えることができます。 アルミニウム、銀、クロム、金、白金、またはこれらの合金などの単一の金属元素で構成される薄膜は、一般的にこのプロセスを使用して作成されます。 他にも多くの種類の薄膜がありますが、プラズマスパッタリングプロセスはこれらの種類の粒子に最適です。 粒子が真空チャンバーに入ると、粒子が基板材料に定着する前にイオン化する必要があります。

強力な磁石を使用してターゲット材料をイオン化し、プラズマに変換します。 ターゲット材料の粒子が磁場に近づくと、追加の電子を受け取り、負の電荷を与えます。 次に、プラズマの形のターゲット材料が基板に落下します。 基板のシートを動かすことにより、機械はプラズマ粒子を捕らえ、それらを整列させることができます。 薄いフィルムは、希望するフィルムの厚さとターゲット材料の種類に応じて、形成に数日かかることがあります。