スパッタコーティングの真空環境

- Jun 26, 2018-


1.真空チャンバのベース圧力

 

(1)様々なマグネトロンスパッタリングコーティングプロセスが真空チャンバ内で行われなければならない。 閉鎖された金属キャビティの真空度は、一般に10 -3 Pa〜10 -5 Paに達することが要求される。 いくつかのコーティングプロセスは、さらに高い真空要求を有することさえある。

 

(2)吸着されたガスが真空金属キャビティの内壁およびマグネトロンのターゲット表面上で収縮するため、プレポンピング真空の最初の時点でコーティングの必要真空レベルに達するまでに長い時間がかかる。 要求される真空度に達した後、収縮が基本的に完了するので、2回目の再真空で真空時間が大幅に短縮される。

 

2.作動ガス

 

異なる膜層およびプロセス要件に従って、マグネトロンスパッタリングプロセスにおいて、0.1~1Pa(RFマグネトロンスパッタリング:0.1Pa~0.05Pa)の圧力で、真空チャンバ内で部分不活性ガスを放電させる。 不活性ガスは、アルゴンAr、ヘリウムKr、ヘリウムXe、ヘリウムNeおよび窒素N2のような一般に使用されるガスである。 アルゴンは、低価格で入手容易なため、マグネトロンスパッタリング用の作動ガスとして通常使用される。

 

3.作動ガス圧力

 

(1)直流及びIFパルスマグネトロンスパッタリングの作動ガス圧力は、一般に0.3〜0.8Pa(代表値は5×10 -1 Pa)である。

 

(2)RFマグネトロンスパッタリングは、通常、10 -1〜10 -2 Paの使用圧力下で行うことができる。

 

(3)陰極ターゲットのマグネトロンスパッタリングプロセス(膜層の純度および表面粗度に関する要求が低いなど)も、1Pa~10Paまたはそれ以上の使用圧力下で効率的に堆積させることができる。

 

(4)真空チャンバの大きさ、ガス流量、真空排気速度、ゲートバルブの開閉角度など、さまざまな要因が作動ガス圧力に影響を与える可能性があります。 最終的に作動ガス圧力の検出値は、ガス流真空排気速度とゲートバルブの開閉角度との動的バランスの結果とみなされるべきである。