スパッタリング法・とは？初心者向け基礎解説と実用ガイド共起語・同意語・対義語も併せて解説！

この記事を書いた人

高岡智則

年齢：33歳性別：男性職業：Webディレクター（兼ライティング・SNS運用担当）居住地：東京都杉並区・永福町の1LDKマンション出身地：神奈川県川崎市身長：176cm 体系：細身〜普通（最近ちょっとお腹が気になる）血液型：A型誕生日：1992年11月20日最終学歴：明治大学・情報コミュニケーション学部卒通勤：京王井の頭線で渋谷まで（通勤20分）家族構成：一人暮らし、実家には両親と2歳下の妹恋愛事情：独身。彼女は2年いない（本人は「忙しいだけ」と言い張る）

スパッタリング法・とは？

スパッタリング法は薄膜を作るための代表的な成膜技術です。基板の上に非常に薄い材料の膜をのせていく方法で、電子機器やガラスのコーティングなど、身近なところで使われています。

仕組み

真空チャンバーの中でターゲットと呼ばれる材料を高エネルギーの粒子で刺激します。アルゴンなどのガスを使ってプラズマを作り、ターゲットの原子が飛び出して基板の表面に付着します。

このとき膜の厚さはデポジション時間で決まり、基板の温度や表面の性質、圧力などの条件が品質に影響します。膜は強く密着し、広い範囲に均一に成長します。

主な種類

・DCスパッタリングは導電性の材料に適します。

・RFスパッタリングは絶縁体にも対応できます。

・マグネトロンスパッタリングは磁場を使い、イオン化を高めて膜の品質と均一性を向上させます。

実務のポイント

チャンバーを真空にしてガスを注入します。圧力は低く、数パスカルから数十パスカル程度です。ターゲットへ電力を加え、原子を飛ばします。膜の厚さはデポジション時間で決まり、基板温度や表面の状態も結果に影響します。

どんな材料に使われるかを知ることは大切です。金属や合金、セラミックスの薄膜が作れ、太陽電池の薄膜、ガラスのコーティング、光学部品の保護膜など多様な用途があります。

特徴をまとめた表

<th>項目

説明
原理	ターゲット素材を粒子で飛ばして基板に付着させる
特徴	膜の均一性が高く、広い材料が使える
注意点	高電圧と真空設備が必要、ターゲットの消耗あり

メリットとデメリット

メリット：膜の密着性と均一性が高く、薄膜の厚さを正確にコントロールできます。

デメリット：装置コストが高く、ターゲットの消耗と基板へのダメージリスクがあります。

初心者へのアドバイス

安全第一で基礎を理解することが大切です。小さな試料から始め、デポジション時間と圧力を少しずつ変えながら膜厚の感覚をつかみましょう。

スパッタリング法の同意語

スパッタリング法: ガス中でターゲットをイオン化し、基板上に薄膜を形成する真空中の薄膜形成法の総称です。
スパッタ法: スパッタリング法の略称で、薄膜を作る蒸着法の一つを指します。
スパッタ蒸着: スパッタリングを用いて薄膜を蒸着させる方法の呼び名の一つです。
陰極スパッタリング: 陰極側でターゲットをスパッタさせて薄膜を形成する方式です。
DCスパッタリング: 直流電源で行うスパッタリング。主に導電性ターゲットに用います。
RFスパッタリング: 高周波交流電源を使うスパッタリング。絶縁性ターゲットにも対応します。
マグネトロンスパッタリング: 磁場を用いてスパタを促進する代表的な手法です。
磁場付きスパッタリング: 磁場を利用してスパタを安定化・効率化する手法の一般表現です。
反応性スパッタリング: 反応性ガスを加えて酸化物・窒化物などの化合物薄膜を形成する手法です。
PVDの一種としてのスパッタリング: 物理気相蒸着法（PVD）の一種で、ターゲットをイオン化して薄膜を形成する方法です。

スパッタリング法の対義語・反対語

蒸着法（蒸発・熱蒸着を含む総称）: スパッタリング法の対義語として、材料を蒸発させて基板上に薄膜を堆積する方法。エネルギー源は熱・電子ビームなどで、基板へ材料を物理的に打ち付けるのではなく蒸発して沈着させる点が特徴。
熱蒸着法: 材料を高温で蒸発させ、蒸気を基板上に凝縮させて薄膜を形成する方法。スパッタリングのイオン打撃による堆積とは異なる原理。
電子ビーム蒸着法: 電子ビームを用いて材料を蒸発させ、薄膜を形成する蒸着法。局所的に材料を蒸発させる点が特徴で、スパッタリングとは別の沈着機構。
化学蒸着法（Chemical Vapor Deposition, CVD）: 化学反応により基板表面で薄膜を形成する方法。物理的な材料の堆積ではなく、化学反応を利用する点がスパッタリングの対極。
真空蒸着法: 真空環境下で蒸着を行う薄膜形成法の総称。スパッタリング以外の蒸着技術を含むため、対義語として挙げられる。
電解沈着法（Electroplating / Electrochemical Deposition）: 電解反応により溶液中のイオンを基板へ沈着させる薄膜形成法。物理的なイオン打撃による堆積を行うスパッタリングとは異なる発生機構。