パルスDCスパッタリングは一般に、特に反応性スパッタリングや絶縁体を扱う場合など、特定の用途ではDCスパッタリングよりも優れていると考えられている。
こ れ は 、ア ー ク 放 電 の ダ メ ージ を 軽 減 で き る こ と と 、膜 特 性 の 制 御 性 が 向 上 す る こ と に 起 因 す る 。
パルスDCスパッタリングが優れている4つの主な理由
1.アーク放電ダメージの軽減
パルスDCスパッタリングは、アーク放電のリスクが高い反応性イオンスパッタリングにおいて特に有利である。
アーク放電はターゲット上の電荷蓄積により発生し、薄膜と電源の両方に悪影響を及ぼす。
パルスDCスパッタリングは、蓄積された電荷を定期的に放電することで、この問題を管理し、アーク放電につながる蓄積を防ぐのに役立つ。
これにより、プロセスがより安定し、装置や蒸着膜へのダメージが少なくなる。
2.膜特性の制御強化
パルスDCスパッタリングでは、膜厚、均一性、密着強度、応力、結晶粒構造、光学的または電気的特性など、さまざまな膜特性の制御が向上します。
これは、フィルムの特性を正確に制御する必要がある用途では極めて重要です。
電源がパルス状であるため、材料の成膜環境がより制御され、高品質な膜が得られる。
3.絶縁材料の成膜における利点
従来のDCスパッタリングでは、ターゲットに電荷が蓄積するため、絶縁材料の成膜には限界があった。
パルスDCスパッタリングは、ハイパワーインパルスマグネトロンスパッタリング（HiPIMS）のような進歩とともに、絶縁材料を効果的に成膜する方法を提供することで、これらの限界を克服している。
これは、絶縁特性が不可欠な先端材料やコーティングの開発において特に重要である。
4.結論
直流スパッタリングは単純な導電性材料に有効であるが、パルス直流スパッタリングは、プロセスの安定性、膜特性の制御、反応性材料や絶縁性材料の取り扱い能力という点で大きな利点がある。
これらの利点により、パルスDCスパッタリングは、薄膜蒸着における多くの最新アプリケーション、特に材料に高い精度と品質を必要とする産業において、優れた選択肢となっている。
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