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 doprowadza się do reakcji z napylonymi cząstkami, w wyniku czego powstają złożone filmy.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