RFマグネトロンスパッタリングとは？

RFマグネトロンスパッタリングとも呼ばれる高周波マグネトロンスパッタリングは、特に非導電性の材料を使用する場合に、薄膜を作成するために使用されるプロセスです。 このプロセスでは、真空チャンバー内に配置された基板上に薄膜が成長します。 強力な磁石を使用してターゲット材料をイオン化し、薄膜の形で基板上に定着するように促します。

RFマグネトロンスパッタリングプロセスの最初のステップは、真空チャンバー内に基板材料を配置することです。 次に、空気が除去され、薄膜を構成する材料であるターゲット材料がガスの形でチャンバに放出されます。 この材料の粒子は、強力な磁石を使用してイオン化されます。 プラズマの形で、負に帯電したターゲット材料が基板上に並んで薄膜を形成します。 薄膜の厚さは、数個から数百個の原子または分子の範囲です。

原子を磁化すると、イオン化されるターゲット材料の割合が増加するため、磁石は薄膜の成長を加速します。 イオン化された原子は、薄膜プロセスに関与する他の粒子と相互作用する可能性が高いため、基板上に定着する可能性が高くなります。 これにより、薄膜プロセスの効率が向上し、より迅速に、より低い圧力で成長できます。

RFマグネトロンスパッタリングプロセスは、非導電性の材料で薄膜を作成するのに特に役立ちます。 これらの材料は、磁気を使用せずに正に帯電するため、薄膜への形成がより困難になる場合があります。 正の電荷を持つ原子は、スパッタリングプロセスを遅くし、ターゲット材料の他の粒子を「被毒」させ、プロセスをさらに遅くします。

マグネトロンスパッタリングは導電性または非導電性材料で使用できますが、ダイオード（DC）マグネトロンスパッタリングと呼ばれる関連プロセスは導電性材料でのみ機能します。 DCマグネトロンスパッタリングは、高圧で行われることが多く、維持が難しい場合があります。 真空チャンバ内のイオン化粒子の割合が高いため、RFマグネトロンスパッタリングで使用されるより低い圧力が可能です。