マグネトロンスパッタリング丨薄膜品質への影響

スパッタコーティングとは、ターゲット材料の表面にプラズマを形成し、そのプラズマ中のエネルギー帯電粒子をターゲット表面に衝突させ、スパッタされた粒子が基材表面に皮膜を形成する、すなわちスパッタリング現象により成膜する方法である。電極の構造や相対位置、スパッタリング成膜のプロセスによって、直流2次スパッタリング、3次（4極を含む）スパッタリング、マグネトロンスパッタリング、対向ターゲットスパッタリング、ECRスパッタリングに分けられる。

物理的蒸着法は通常、基板上に蒸着する材料にほとんど制限がなく、事実上あらゆる材料を蒸着することができる。プラズマスパッタリングの基本的な物理的プロセスは、カソードターゲット内の高エネルギー物質と原子間の運動量の交換である。高エネルギー物質は通常、不活性希ガスのイオンであるが、これは中性原子よりもカソードシースを通ってカソードターゲットまで加速されやすいためである。スパッタリングコーティングは、従来の真空コーティングに比べて多くの利点がある。例えば、膜層と基板の密着性、高融点膜の製造に便利であること、大面積の連続基板で均一な膜層を製造できること、膜組成の制御が容易であること、合金膜の様々な異なる組成と比率を製造できること、反応性スパッタリングに実施することができ、様々な化合物膜を製造し、多層膜で便利にめっきすることができること、自動化の連続性を実現しやすい生産の工業化が容易であること、および他の操作。近年、マグネトロンスパッタリング技術は、金属イオン化の増加で、ターゲットの利用率を向上させ、成膜速度を向上させ、反応スパッタリングや継続的な発展の他の面でターゲットの中毒を避けることができます。マグネトロンターゲットの表面は不均一にスパッタリングされる。スピニングホイールラインに沿って電子が移動するランウェイに沿って、ターゲット表面の一部が優先的にイオンスパッタリングされ、スパッタリング溝が形成される。ターゲットの粒径や表面の微細形態などが薄膜作製に重要な役割を果たすことが示されている。