スパッタリングコーティング装置の技術的特徴

真空マグネトロンスパッタリングは、反応性蒸着コーティングに特に適しています。実際、このプロセスでは、あらゆる酸化物、炭化物、窒化物材料の薄膜を成膜できます。さらに、このプロセスは、光学設計、カラーフィルム、耐摩耗性コーティング、ナノラミネート、超格子コーティング、絶縁膜など、多層膜構造の成膜にも特に適しています。1970年代初頭には、さまざまな光学膜層材料を用いた高品質の光学膜成膜例が開発されました。これらの材料には、透明導電材料、半導体、ポリマー、酸化物、炭化物、窒化物などが含まれ、フッ化物は蒸着コーティングなどのプロセスで使用されます。

マグネトロンスパッタリング法の主な利点は、反応性または非反応性のコーティングプロセスを用いてこれらの材料の層を成膜できること、そして層の組成、膜厚、膜厚の均一性、および層の機械的特性を精密に制御できることである。このプロセスには以下のような特徴がある。

1．高い成膜速度。高速マグネトロン電極を使用することで、大きなイオン流量が得られ、このコーティングプロセスの成膜速度とスパッタリング速度を効果的に向上させることができます。他のスパッタリングコーティングプロセスと比較して、マグネトロンスパッタリングは高い処理能力と高い歩留まりを持ち、様々な産業生産において広く利用されています。

2．高い電力効率。マグネトロンスパッタリングターゲットは、一般的に200V～1000Vの範囲の電圧を選択しますが、通常は600Vです。これは、600Vの電圧が電力効率の最も有効な範囲内にあるためです。

3. スパッタリングエネルギーが低い。マグネトロンスパッタリングのターゲット電圧を低く設定することで、磁場がプラズマを陰極付近に閉じ込め、高エネルギーの荷電粒子が基板上に放出されるのを防ぐ。

4．基板温度が低い。陽極は放電中に発生する電子を誘導するために使用でき、基板支持は不要であるため、基板への電子衝撃を効果的に低減できます。したがって、基板温度が低く、高温コーティングに対する耐性が低い一部のプラスチック基板にとって非常に理想的です。

5. マグネトロンスパッタリングターゲット表面のエッチングが不均一である。マグネトロンスパッタリングターゲット表面のエッチングが不均一になるのは、ターゲットの磁場が不均一であるためである。ターゲットのエッチング速度が大きい箇所があるため、ターゲットの有効利用率が低くなる（利用率はわずか20～30%）。したがって、ターゲットの利用率を向上させるには、何らかの方法で磁場分布を変更するか、陰極内で移動する磁石を使用することでターゲットの利用率を向上させることができる。

6．複合ターゲット。複合ターゲットコーティング合金膜を作製できます。現在、複合マグネトロンスパッタリングプロセスを使用して、Ta-Ti合金、(Tb-Dy)-Fe、およびGb-Co合金膜のコーティングに成功しています。複合ターゲット構造には、円形埋め込みターゲット、正方形埋め込みターゲット、小正方形埋め込みターゲット、およびセクター埋め込みターゲットの4種類があります。セクター埋め込みターゲット構造の使用がより優れています。

7. 幅広い用途。マグネトロンスパッタリングプロセスでは、多くの元素を成膜できます。一般的なものとしては、Ag、Au、C、Co、Cu、Fe、Ge、Mo、Nb、Ni、Os、Cr、Pd、Pt、Re、Rh、Si、Ta、Ti、Zr、SiO、AlO、GaAs、U、W、SnOなどがあります。

マグネトロンスパッタリングは、高品質な薄膜を得るための最も広く用いられているコーティングプロセスの一つです。新しいカソードを用いることで、高いターゲット利用率と高い成膜速度を実現しています。広東振華科技の真空マグネトロンスパッタリングコーティングプロセスは、現在、大面積基板のコーティングに広く用いられています。このプロセスは、単層膜の成膜だけでなく、多層膜のコーティングにも用いられ、さらに、包装フィルム、光学フィルム、ラミネートフィルムなどのロールツーロールプロセスにおけるコーティングにも使用されています。