薄膜蒸着に関しては、DCマグネトロンスパッタリングとRFマグネトロンスパッタリングの違いを理解することが極めて重要である。
この2つの方法は、主にターゲットに印加する電圧の種類と、異なる材料に対する適性が異なります。
知っておくべき4つのポイント
1.DCマグネトロンスパッタリング
DCマグネトロンスパッタリングでは、ターゲットに一定の直流電圧を印加する。
この方法は導電性材料に最適である。
電子がガスプラズマに直接イオンを衝突させる。
このプロセスは通常、高い圧力で作動するため、その維持は困難である。
直流スパッタリングに必要な電圧は2,000～5,000ボルトである。
2.RFマグネトロンスパッタリング
RFマグネトロンスパッタリングは、通常13.56 MHzの高周波で交番電圧を使用する。
この方法は、非導電性または絶縁性の材料に特に適している。
DCスパッタリングで起こりうるターゲット表面への電荷蓄積を防ぐことができる。
高周波を使用することで、真空チャンバー内の電離粒子の割合が高くなるため、低圧での操作が可能になる。
RFスパッタリングに必要な電圧は通常1,012ボルト以上で、これはDCスパッタリングと同じ成膜速度を得るために必要である。
RFスパッタリングでは、イオンを直接照射するのではなく、運動エネルギーを利用してガス原子の外殻から電子を除去するため、このような高い電圧が必要となる。
3.共通点
DCスパッタリングもRFマグネトロンスパッタリングも、不活性ガス原子をイオン化して薄膜を成膜する。
印加する電圧の種類や、材料に対する適性が異なる。
4.正しい方法の選択
DCスパッタリングは、導電性材料にはより簡単で効率的である。
RFスパッタリングは、電荷の蓄積を効果的に管理することで、絶縁材料にも対応できるという利点がある。
DCスパッタリングとRFスパッタリングのどちらを選択するかは、ターゲットの材料特性と成膜プロセスの特定の要件によって決まります。
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