真空の原理と原則 3｜マグネトロンスパッタリング

ここでは、真空が繰りなす原理原則について、まとめています。
マグネトロンスパッタリングについて説明します。マグネトロンスパッタリングとは、和訳すると磁電管ともいいます。マグネトロンスパッタリングは通常のスパッタリングよりも、更に質と精度を上げた応用編のようなイメージです。

マグネトロンスパッタリングとは？

マグネットを用いて磁場の中に電子を囲い込むことで濃いプラズマ領域を作り、アルゴン原子がターゲットに衝突する確率を高め、基板に付着するスピードをUPさせることが出来ます。

これをマグネトロンスパッタリングと呼び、現在はスパッタリングの主流となっています。

自由に動いていた電子が、磁束があるところでは密度が高い状態となります。電子の密度が高いとは、「Ar+」が多く存在するということです。

電子がぶつかって、アルゴンは「Ar+」+「e-」になります。例えば電子が１個しかなければ、アルゴンにぶつかって「Ar+」は１個しかできないのですが、１０個あれば１０個できます。

ということは、電子の密度が高ければ、「Ar+」密度も高くなります。そして「Ar+」密度が高くなるということは、ターゲットに当たる「Ar+」の数が増えるんです。増えることによってターゲットから飛び出すアルミも増えます。よって、膜が出来るスピードが速くなるんです。目標の膜厚まで早く持っていくことができます。

マグネトロンスパッタリングは、ハイレートスパッタリングともいいます。