知識 What is the Difference Between Ion Beam Sputtering and Magnetron Sputtering? 4 Key Differences Explained
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技術チーム · Kintek Solution

更新しました 1 month ago

What is the Difference Between Ion Beam Sputtering and Magnetron Sputtering? 4 Key Differences Explained

薄膜成膜技術といえば、イオンビームスパッタリングとマグネトロンスパッタリングが有名です。

4つの主な違いを説明

What is the Difference Between Ion Beam Sputtering and Magnetron Sputtering? 4 Key Differences Explained

1.プラズマの有無

イオンビームスパッタリング:

  • イオンビームスパッタリングでは、基板とターゲットの間にプラズマが存在しない。
  • プラズマが存在しないため、プラズマダメージのリスクがなく、繊細な基材への成膜に適している。

マグネトロンスパッタリング:

  • マグネトロンスパッタリングシステムは、イオン化効率が高いためプラズマ密度が高い。
  • この高密度プラズマにより、ターゲットへのイオン衝突が増加し、スパッタリングおよび成膜速度が向上する。

2.スパッタガス封入

イオンビームスパッタリング:

  • プラズマがないため、堆積物中へのスパッタガスの混入が少なくなる。
  • これにより、より純度の高いコーティングが得られる。

マグネトロンスパッタリング:

  • プラズマの密度が高いため、スパッタガスの混入が多くなることがある。
  • しかし、これは一般的にコーティングの純度を確保するために管理される。

3.ターゲットと基板の使用における多様性

イオンビームスパッタリング:

  • 従来のイオンビームスパッタリングでは、基板とターゲットの間にバイアスは存在しない。
  • このため、導電性・非導電性両方のターゲットや基板を使用することができ、適用範囲が広がる。

マグネトロンスパッタリング:

  • マグネトロンスパッタリングには、主に2つの方法がある:バランスドマグネトロンスパッタリング(BM)とアンバランスドマグネトロンスパッタリング(UBM)である。
  • 各構成ではプラズマ分布が異なり、成膜の均一性と速度に影響を与える。

4.パラメータの独立制御

イオンビームスパッタリング:

  • イオンビームスパッタリングには、イオンエネルギー、フラックス、イオン種、入射角度を広い範囲で独立制御できるという独自の利点がある。
  • これにより、成膜プロセスを正確に制御できる。

マグネトロンスパッタリング:

  • マグネトロンスパッタリングは、低いチャンバー圧力(10^-2 mbarに対して10^-3 mbar)と低いバイアス電圧(-2~-3 kVに対して~-500 V)で動作する。
  • これは特定の用途に有利です。

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