① 膜厚の良好な制御性と再現性
膜厚を所定の値に制御できるかどうかを膜厚制御性といいます。必要な膜厚を何度も繰り返して成膜できることを膜厚再現性といいます。真空スパッタリングコーティングでは、放電電流とターゲット電流を個別に制御できるため、スパッタリングされた膜の膜厚を制御でき、所定の膜厚の膜を確実に成膜できます。さらに、スパッタコーティングは、大面積にわたって均一な膜厚の膜を得ることができます。
②フィルムと基材の強力な接着力
スパッタ原子のエネルギーは、蒸発原子のエネルギーよりも1～2桁高い。基板上に堆積した高エネルギースパッタ原子のエネルギー変換率は、蒸発原子のエネルギー変換率よりもはるかに高く、より高い熱を発生し、スパッタ原子と基板間の密着性を高めます。さらに、一部の高エネルギースパッタ原子は、異なる程度の注入を生み出し、基板上に擬似拡散層を形成します。さらに、成膜プロセス中、基板は常にプラズマ領域で洗浄・活性化されており、密着性の弱いスパッタ原子が除去され、基板表面が浄化・活性化されます。そのため、スパッタ膜は基板に対して強い密着性を有します。
③ ターゲットとは異なる新素材フィルムを作製できる
スパッタリング中に反応性ガスを導入し、ターゲットと反応させることで、ターゲットとは全く異なる新材料膜を得ることができます。例えば、シリコンをスパッタリングターゲットとし、酸素とアルゴンを真空チャンバー内に同時に導入すると、スパッタリング後にSiOz絶縁膜が得られます。チタンをスパッタリングターゲットとし、窒素とアルゴンを真空チャンバー内に同時に導入すると、スパッタリング後にTiN相の金のような膜が得られます。
④ 高純度で良好な膜質
スパッタリング成膜装置にはるつぼ部品がないため、るつぼヒーター材料の成分がスパッタリング膜層に混入することはありません。スパッタリング成膜のデメリットは、蒸着成膜に比べて成膜速度が遅く、基板温度が高く、不純物ガスの影響を受けやすく、装置構造が複雑になることです。
この記事は、広東振華社（メーカー）が発行したものです。真空コーティング装置
投稿日時: 2023年3月9日