マグネトロンスパッタリングは様々な理由で使用されています：
1. 成膜速度が速い： マグネトロンスパッタリングは高速真空蒸着技術であり、他の方法と比較してより速い速度で基板上に材料を蒸着することができます。これは、大量生産が必要な産業や厳しい納期に対応する必要がある産業にとって有利です。
2. 強化イオン化： マグネトロンスパッタリングで磁場を使用すると、二次電子がターゲットの近くにトラップされる。これらの電子は磁力線の周囲をらせん状の経路をたどり、ターゲット近傍の中性ガスとのイオン化衝突の回数を増加させる。このイオン化の促進によりスパッタ速度が向上し、基板上への原子の効率的な堆積が可能になる。
3. 低圧動作： マグネトロンスパッタリングの磁場は、より低い圧力でプラズマを維持することを可能にする。これには複数の利点があり、膜中へのガス混入を低減して膜質を向上させ、スパッタされる原子のエネルギー損失を最小限に抑えることができる。また、低圧での運転は、被膜の過熱や損傷を防ぐのにも役立つ。
4. プラズマ透過経路の制御： マグネトロンスパッタリングにおける磁場は、プラズマの透過経路を制御する。磁場によって形成される磁力線が、プラズマをターゲットの端から端へと導く。このプラズマ透過経路の制御により、効率的な成膜が可能になり、所望の成膜面を維持することができる。
5. 拡張性と汎用性： マグネトロンスパッタリングは、他の物理的気相成長法と比較して、その卓越した拡張性で知られている。さまざまな用途に使用でき、円形、長方形、管状など、さまざまな幾何学的形状のターゲットに対応できる。この汎用性により、マグネトロンスパッタリングはマイクロエレクトロニクスや建築用ガラスなどの産業で広く利用されている。
要約すると、マグネトロンスパッタリングが使用されるのは、高い成膜速度、強化されたイオン化、低圧操作、プラズマ伝送経路の制御、さまざまな用途への拡張性が得られるからである。これらの利点により、マグネトロンスパッタリングは金属基板へのコーティング成膜に適した方法となっている。
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