W ostatnim czasie wielu użytkowników dopytywało się o zalety i wady technologii powlekania metodą napylania katodowego. Zgodnie z wymaganiami naszych klientów, teraz eksperci z Działu Technologii RSM podzielą się z nami, mając nadzieję na rozwiązanie problemów. Prawdopodobnie są następujące punkty:
1. Niezrównoważone rozpylanie magnetronowe
Zakładając, że strumień magnetyczny przechodzący przez wewnętrzne i zewnętrzne końce biegunów magnetycznych katody rozpylającej magnetron nie jest równy, jest to niezrównoważona katoda rozpylająca magnetron. Pole magnetyczne zwykłej katody rozpylającej magnetron jest skoncentrowane w pobliżu powierzchni docelowej, podczas gdy pole magnetyczne niezrównoważonej katody rozpylającej magnetron promieniuje poza tarczę. Pole magnetyczne zwykłej katody magnetronowej ściśle ogranicza plazmę w pobliżu powierzchni docelowej, podczas gdy plazma w pobliżu podłoża jest bardzo słaba, a podłoże nie będzie bombardowane silnymi jonami i elektronami. Nierównowagowe pole magnetyczne katody magnetronowej może wysunąć plazmę daleko od powierzchni docelowej i zanurzyć podłoże.
2. Rozpylanie o częstotliwości radiowej (RF).
Zasada osadzania folii izolacyjnej: do przewodu umieszczonego z tyłu tarczy izolacyjnej przykładany jest potencjał ujemny. W plazmie wyładowania jarzeniowego, gdy płyta prowadząca jony dodatnie przyspiesza, bombarduje znajdujący się przed nią cel izolacyjny, powodując rozpylanie. To rozpylanie może trwać tylko 10-7 sekund. Następnie potencjał dodatni utworzony przez ładunek dodatni zgromadzony na tarczy izolacyjnej kompensuje potencjał ujemny na płycie przewodzącej, dzięki czemu bombardowanie tarczy izolacyjnej wysokoenergetycznymi jonami dodatnimi zostaje zatrzymane. W tym momencie, jeśli polaryzacja źródła zasilania zostanie odwrócona, elektrony zbombardują płytkę izolacyjną i zneutralizują ładunek dodatni na płycie izolacyjnej w ciągu 10-9 sekund, powodując jego potencjał zerowy. W tym momencie odwrócenie polaryzacji zasilacza może powodować rozpylanie przez 10-7 sekund.
Zalety rozpylania RF: rozpylaniu można poddać zarówno cele metalowe, jak i cele dielektryczne.
3, rozpylanie magnetronowe DC
Urządzenia do powlekania metodą rozpylania magnetronowego zwiększają pole magnetyczne w tarczy katodowej rozpylanej prądem stałym, wykorzystują siłę Lorentza pola magnetycznego do wiązania i wydłużania trajektorii elektronów w polu elektrycznym, zwiększają ryzyko zderzenia elektronów z atomami gazu, zwiększają szybkość jonizacji atomów gazu, zwiększa liczbę jonów o wysokiej energii bombardujących cel i zmniejsza liczbę elektronów o wysokiej energii bombardujących platerowane podłoże.
Zalety płaskiego rozpylania magnetronowego:
1. Docelowa gęstość mocy może osiągnąć 12 w/cm2;
2. Napięcie docelowe może osiągnąć 600 V;
3. Ciśnienie gazu może osiągnąć 0,5 Pa.
Wady płaskiego rozpylania magnetronowego: cel tworzy kanał rozpylający w obszarze pasa startowego, trawienie całej powierzchni docelowej jest nierówne, a stopień wykorzystania celu wynosi tylko 20% - 30%.
4, rozpylanie magnetronowe prądu przemiennego o średniej częstotliwości
Odnosi się to do tego, że w sprzęcie do rozpylania magnetronowego prądu przemiennego o średniej częstotliwości zwykle dwa cele o tym samym rozmiarze i kształcie są skonfigurowane obok siebie, często określane jako cele bliźniacze. Są to instalacje podwieszane. Zwykle dwa cele są zasilane jednocześnie. W procesie reaktywnego rozpylania magnetronowego prądu przemiennego o średniej częstotliwości oba cele działają kolejno jako anoda i katoda oraz jako anoda i katoda w tym samym półcyklu. Kiedy cel ma ujemny potencjał półcyklu, powierzchnia celu jest bombardowana i rozpylana przez jony dodatnie; W dodatnim półcyklu elektrony plazmy są przyspieszane do powierzchni docelowej w celu zneutralizowania ładunku dodatniego zgromadzonego na powierzchni izolacyjnej powierzchni docelowej, co nie tylko tłumi zapłon powierzchni docelowej, ale także eliminuje zjawisko „ zanik anody”.
Zalety rozpylania reaktywnego z podwójnym celem o średniej częstotliwości to:
(1) Wysoka szybkość osadzania. W przypadku celów krzemowych szybkość osadzania metodą rozpylania reaktywnego o średniej częstotliwości jest 10 razy większa niż w przypadku rozpylania reaktywnego DC;
(2) Proces napylania można ustabilizować w zadanym punkcie pracy;
(3) Wyeliminowano zjawisko „zapłonu”. Gęstość defektów przygotowanej folii izolacyjnej jest o kilka rzędów wielkości mniejsza niż w przypadku metody rozpylania reaktywnego DC;
(4) Wyższa temperatura podłoża jest korzystna dla poprawy jakości i przyczepności folii;
(5) Jeśli zasilanie jest łatwiejsze do dopasowania do celu niż zasilanie RF.
5, Reaktywne rozpylanie magnetronowe
W procesie napylania gaz reakcyjny wprowadza się w celu przereagowania z napylanymi cząstkami w celu wytworzenia złożonych folii. Może dostarczać reaktywny gaz do jednoczesnej reakcji z napylanym obiektem złożonym, a także może dostarczać reaktywny gaz do jednoczesnej reakcji z napylanym obiektem metalowym lub stopowym w celu przygotowania złożonych folii o danym stosunku chemicznym.
Zalety reaktywnych folii złożonych do rozpylania magnetronowego:
(1) Stosowanymi materiałami docelowymi i gazami reakcyjnymi są tlen, azot, węglowodory itp., które zwykle łatwo jest uzyskać w postaci produktów o wysokiej czystości, co sprzyja przygotowaniu folii złożonych o wysokiej czystości;
(2) Dostosowując parametry procesu, można przygotować folie zawierające związki chemiczne lub niechemiczne, tak aby można było dostosować właściwości folii;
(3) Temperatura podłoża nie jest wysoka i istnieje kilka ograniczeń dotyczących podłoża;
(4) Nadaje się do jednolitego powlekania na dużej powierzchni i realizuje produkcję przemysłową.
W procesie reaktywnego rozpylania magnetronowego łatwo wystąpić niestabilność rozpylania złożonego, obejmująca głównie:
(1) Trudno jest przygotować cele złożone;
(2) Zjawisko zajarzania łuku (wyładowania łukowego) spowodowane zatruciem celu i niestabilnością procesu napylania;
(3) Niska szybkość osadzania metodą rozpylania;
(4) Gęstość defektów folii jest wysoka.
Czas publikacji: 21 lipca 2022 r