真空マグネトロン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、このプロセスは、あらゆる酸化物、炭化物、窒化物材料の薄膜を蒸着できます。さらに、光学デザイン、カラーフィルム、耐摩耗コーティング、ナノラミネート、超格子コーティング、絶縁膜など、多層膜構造の蒸着にも特に適しています。1970年代初頭には、様々な光学膜層材料を用いた高品質な光学膜蒸着例が開発されてきました。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ています。

マグネトロンスパッタリングプロセスの主な利点は、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堆積し、層の組成、膜厚、膜厚均一性、および層の機械的特性を適切に制御できることです。このプロセスには、以下の特徴があります。

1、高い蒸着速度。高速マグネトロン電極の採用により、大きなイオン流が得られ、このコーティングプロセスの蒸着速度とスパッタリング速度が効果的に向上します。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容量と高い歩留まりを特徴としており、様々な工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では、一般的に200V～1000Vの範囲内の電圧が選択されますが、通常は600Vです。これは、600Vの電圧が電力効率の最も高い有効範囲内にあるためです。

3. 低いスパッタリングエネルギー。マグネトロンターゲットに低い電圧が印加され、磁場によってプラズマがカソード付近に閉じ込められるため、高エネルギーの荷電粒子が基板に衝突するのを防ぎます。

4、基板温度が低い。陽極は放電中に発生した電子を誘導するために使用できるため、基板支持が不要であり、基板への電子衝撃を効果的に低減できます。そのため基板温度が低く、高温コーティングに耐性があまりない一部のプラスチック基板に最適です。

5、マグネトロンスパッタリングターゲットの表面エッチングは均一ではありません。マグネトロンスパッタリングターゲットの表面エッチングが不均一なのは、ターゲットの磁場が不均一なためです。ターゲットのエッチング速度が場所によって異なるため、ターゲットの有効利用率が低くなります（利用率は20～30%に過ぎません）。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化させるか、カソード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ます。

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、複合マグネトロンターゲットスパッタリングプロセスを用いて、Ta-Ti合金、(Tb-Dy)-Fe、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、それぞれ丸型インレイターゲット、角型インレイターゲット、小角型インレイターゲット、扇形インレイターゲットの4種類があり、扇形インレイターゲット構造の方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は多くの元素を蒸着できます。一般的な元素としては、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、高品質の膜を得るための最も広く使用されているコーティングプロセスの一つです。新型カソードの採用により、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利用されています。このプロセスは、単層膜の堆積だけでなく、多層膜コーティングにも使用され、さらに、包装フィルム、光学フィルム、ラミネートなどのフィルムコーティングにおけるロールツーロールプロセスにも使用されています。