バック メッキ プロセスとは、ターゲットとバッキング プレート間の結合強度を高めるために、真空コーティングやその他の技術によって、スパッタリング ターゲットのスパッタリングされていない裏側に 1 つ以上の金属/合金遷移層を堆積するプロセスを指します。{0}これにより、ターゲットのコーティング品質が向上するだけでなく、その耐用年数も延長されます。
「裏メッキ」とは何ですか？
スパッタリングターゲットは通常、「ターゲット本体」（アルミナセラミック、銅、またはモリブデンターゲットなど、スパッタリング堆積に使用されるコアコンポーネント）と「バッキングプレート」（ターゲットを支持し、熱を分散するために使用される基板、通常は銅またはアルミニウム合金で作られます）として構造化されています。両者は溶接または接着によって結合されます。
「裏面めっき」には、物理蒸着（PVD）またはその他の方法によって、スパッタリング ターゲットの裏面（スパッタリング面の反対側の非作業面）に特定の材料（通常、銅、アルミニウム、銀などの導電性または熱伝導性が良好な金属）の層を堆積することが含まれます。-これにより、「ターゲットボディ - バックメッキ層 - バッキングプレート」という 3 層の複合構造が作成されます。-このコーティングは実際の薄膜堆積プロセスには関与しませんが、ターゲットの全体的な性能と耐用年数に大きな影響を与えます。
バックメッキの核となる機能
1. 熱伝達の強化と放熱性の向上
スパッタリング プロセス中、ターゲット表面には高エネルギー イオンが衝突し、エネルギーの約 70% が熱に変換され、ターゲット温度が急激に上昇します。-ターゲットの背面を熱伝導性の高い材料でコーティングすることにより、ターゲットと冷却バッキングプレートの間の熱接触が大幅に改善され、ターゲットから冷却システムへの熱伝達が促進され、動作温度が効果的に制御されます。
2. 電気接点の改善と吐出安定性の確保
マグネトロンスパッタリングは、ターゲット表面上での安定したプラズマ放電の形成に依存しています。バックコーティングは通常、接触抵抗を低減し、均一な電流分布を確保し、放電の安定性を高めるために高導電性材料で作られています。これは、高出力スパッタリング (HIPIMS など) において特に重要です。-
3. 機械的接合の向上とターゲットの脱落防止
ターゲットは通常、ろう付けまたは機械的プレスによって金属バッキング プレートに固定されます。ターゲットとバッキングプレート間の微細な隙間や結合が弱いと、熱サイクルや機械的振動によって容易に層間剥離や剥離が発生する可能性があります。バックコーティングは「移行層」として機能し、ターゲットとバッキングプレート間の濡れ性と結合を向上させます。
4. 汚染と酸化の防止
特定のターゲット材料は、高温で空気中の酸素または水蒸気と容易に反応し、スパッタリング効率と膜純度に影響を与える酸化物層を形成します。裏面コーティングは、ターゲットの裏面を外部環境から隔離し、酸化や汚染を防ぐ物理的バリアとして機能します。これは、ターゲットの保管および輸送中に特に重要です。
一般的な裏面コーティングプロセス-
1. マグネトロン スパッタリング: 銅またはアルミニウムのターゲットを使用して、ターゲットの背面に導電層を堆積します。この方法は、高い均一性が必要な大面積のアプリケーションに適しています-。
2. 電気メッキまたは無電解メッキ: 導電性基板に適しており、比較的低コストですが、コーティング応力を注意深く制御する必要があります。-
3. 溶射: プラズマ溶射などのこの方法は、複雑な形状や厚い層の堆積に適していますが、表面粗さが大きくなる可能性があります。
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よくある誤解
1. 裏面コーティングは常に厚いほうが良いのでしょうか?{1}}
必ずしもそうとは限りません。裏面コーティングが厚すぎると、熱膨張の不一致応力が生じ、亀裂が発生する可能性があります。-通常、厚さは数ミクロンから数十ミクロンの間で制御され、材料の熱膨張係数に基づいて最適化する必要があります。
2. すべてのターゲットにバック コーティングが必要ですか?-
必ずしもそうとは限りません。小規模、低電力、または短時間のスパッタリング用途では、バック コーティングは必要ない場合があります。-しかし、高出力、大面積、長寿命を必要とする産業用途では、裏面コーティングが標準となっています。-
3. バックメッキはターゲットの使用率に影響しますか?
バックメッキ自体はスパッタリング材料を消費しません。-その代わりに、安定性と寿命が向上するため、全体的な使用率が向上します。
結論
スパッタリング ターゲットのバック コーティングは薄膜の堆積には直接関与しませんが、安定性、効率性、長寿命のスパッタリング プロセスを保証するために重要です。-熱伝導率の向上、電気接触の最適化、接合強度の強化、汚染の防止により、ターゲットの耐用年数（2-3倍延長）、コーティング品質（欠陥率の低減）、プロセスの安定性（ダウンタイムのリスクの低減）を総合的に向上させます。将来の技術進歩により、マグネトロンスパッタリングがバックコーティング蒸着のための従来の蒸着プロセスを置き換えることが可能になり、±0.5μm以内の厚さ公差が可能になり、ターゲットの性能がさらに最適化されます。この商品の詳細や納期についてご不明な点がございましたら、お気軽にadmin@fanmetalloy.comまでお問い合わせください。皆様からのメッセージをお待ちしております。
