スパッタターゲットの寿命は、いくつかの要因によって大きく変化する。これには、ターゲットの材質、印加電力、デューティサイクル、冷却効率などが含まれる。一般的に、ターゲットは交換が必要になる前に一定量のエネルギーに耐えられるように設計されています。
スパッタターゲットの寿命は？考慮すべき4つのキーファクター
1.材料とパワーアプリケーション
スパッタターゲットに使用される材料の種類は、その寿命に重要な役割を果たす。例えば、モリブデンターゲットは導電性薄膜の製造に使用され、特定の電力設定が適用される。
ターゲットに印加されるエネルギーはパルス状である。これは、高電圧エネルギーのバースト（～100μs、kW-cm-2）の後に、「オフ・デューティ」時間として知られる低電力または無電力の時間が続くことを意味する。
このパルス化によってターゲットが冷却され、平均出力が1～10kWに低下し、プロセスの安定性が維持される。
2.冷却効率
スパッタターゲットの寿命を延ばすには、効果的な冷却が不可欠です。従来の設計では、ターゲットと冷却システムの間に複数の熱界面があり、これが熱伝達を阻害していた。
し か し 、新 し い 設 計 に よ る と 、冷 却 ウ ェ ル へ の 直 接 接 続 が 可 能 と な り 、熱 伝 達 イ ン タ ー フ ェ イ ス の 数 が 1 つ に 減 少 す る 。これは、熱伝導性の真空グリースによって強化することができます。
この直接冷却方式により、成膜速度の向上とターゲット寿命の延長が可能になる。
3.エネルギー分布
スパッタリングプロセスでは、入射イオンエネルギーの約1%のみがターゲット材料の放出に使用される。残りは次のように配分される：75%はターゲットを加熱し、残りの24%は二次電子によって散逸される。
このようなエネルギー分布は、ターゲットの性能を低下させたり、損傷の原因となる臨界温度に達するのを防ぐために、効率的な冷却が重要であることを強調している。
4.サイズと形状
スパッタリングターゲットのサイズと形状も寿命に影響する。より大きなターゲットは、冷却と取り扱いを容易にするために分割設計が必要になる場合がある。
このことは、各セグメントが稼働中にどれくらい長持ちするかに影響する可能性がある。
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