Viime aikoina monet käyttäjät ovat kysyneet sputtering-pinnoitustekniikan eduista ja haitoista. Asiakkaidemme vaatimusten mukaisesti RSM-teknologiaosaston asiantuntijat jakavat nyt kanssamme toivoen ongelmien ratkaisemista.Siinä on todennäköisesti seuraavat kohdat:
1、 Epätasapainoinen magnetronin sputterointi
Olettaen, että magnetronin sputterointikatodin sisä- ja ulkomagneettinapojen läpi kulkeva magneettivuo ei ole yhtä suuri, kyseessä on epätasapainoinen magnetronisputterointikatodi.Tavallisen magnetronisputterointikatodin magneettikenttä on keskittynyt lähellä kohdepintaa, kun taas epätasapainoisen magnetronisputterointikatodin magneettikenttä säteilee ulos kohteesta.Tavallisen magnetronikatodin magneettikenttä rajoittaa tiukasti plasmaa lähellä kohdepintaa, kun taas plasma substraatin lähellä on erittäin heikko, ja substraattia ei pommittaa vahvat ionit ja elektronit.Ei-tasapainoinen magnetronikatodin magneettikenttä voi laajentaa plasman kauas kohdepinnasta ja upottaa substraatin.
2、 Radiotaajuus (RF) sputterointi
Eristävän kalvon kerrostamisen periaate: eristävän kohteen takana olevaan johtimeen kohdistetaan negatiivinen potentiaali.Hehkupurkausplasmassa positiivisen ionin ohjauslevyn kiihtyessä se pommittaa edessään olevaa eristävää kohdetta sputteroimaan.Tämä sputterointi voi kestää vain 10-7 sekuntia.Sen jälkeen eristävään kohteeseen kerääntyneen positiivisen varauksen muodostama positiivinen potentiaali kompensoi johdinlevyn negatiivista potentiaalia, joten korkeaenergisten positiivisten ionien pommittaminen eristävään kohteeseen pysähtyy.Tällä hetkellä, jos virtalähteen napaisuus on käänteinen, elektronit pommittavat eristyslevyä ja neutraloivat eristelevyn positiivisen varauksen 10-9 sekunnissa tehden sen potentiaalin nollaksi.Tällä hetkellä virtalähteen napaisuuden vaihtaminen voi aiheuttaa sputterointia 10-7 sekunnin ajan.
RF-sputteroinnin edut: sekä metallisia että dielektrisiä kohteita voidaan sputteroida.
3, DC-magnetronin sputterointi
Magnetronisputterointipinnoituslaitteisto lisää magneettikenttää DC-sputterointikatodikohteessa, käyttää magneettikentän Lorentz-voimaa sitomaan ja laajentamaan elektronien liikerataa sähkökentässä, lisää elektronien ja kaasuatomien välisen törmäyksen mahdollisuutta, lisää kaasuatomien ionisaationopeus, lisää kohdetta pommittavien korkeaenergisten ionien määrää ja vähentää pinnoitettua alustaa pommittavien korkeaenergisten elektronien määrää.
Tasomaisen magnetronin sputteroinnin edut:
1. Tavoitetehotiheys voi olla 12w/cm2;
2. Tavoitejännite voi olla 600 V;
3. Kaasun paine voi olla 0,5 pa.
Tasomaisen magnetronisputteroinnin haitat: kohde muodostaa sputterointikanavan kiitotien alueelle, koko kohteen pinnan syövytys on epätasaista ja kohteen käyttöaste on vain 20-30%.
4、 Keskitaajuinen AC-magnetronin sputterointi
Se viittaa siihen, että keskitaajuisissa AC-magnetronisputterointilaitteissa yleensä kaksi samankokoista ja -muotoista kohdetta on konfiguroitu vierekkäin, ja niitä kutsutaan usein kaksoiskohteiksi.Ne ovat ripustettuja asennuksia.Yleensä kaksi kohdetta saa virtaa samanaikaisesti.Keskitaajuisen AC-magnetronin reaktiivisen sputteroinnin prosessissa kaksi kohdetta toimivat vuorotellen anodina ja katodina ja ne toimivat anodikatodina toistensa samassa puolijaksossa.Kun kohde on negatiivisessa puolijaksopotentiaalissa, kohteen pintaa pommitetaan ja sputteroidaan positiivisilla ioneilla;Positiivisessa puolijaksossa plasman elektronit kiihdytetään kohdepintaan neutraloimaan kohdepinnan eristävälle pinnalle kertynyt positiivinen varaus, mikä ei vain tukahduta kohdepinnan syttymistä, vaan myös eliminoi "" anodin katoaminen".
Keskitaajuisen kaksoiskohdereaktiivisen sputteroinnin edut ovat:
(1) Suuri kerrostumisnopeus.Piikohteissa keskitaajuisen reaktiivisen sputteroinnin kerrostusnopeus on 10 kertaa DC-reaktiivisen sputteroinnin kerrostusnopeus;
(2) Sputterointiprosessi voidaan stabiloida asetetussa toimintapisteessä;
(3) "Sytytyksen" ilmiö on eliminoitu.Valmistetun eristekalvon vikatiheys on useita suuruusluokkia pienempi kuin DC-reaktiivisen sputterointimenetelmän;
(4) Korkeampi alustan lämpötila on hyödyllinen parantamaan kalvon laatua ja tarttuvuutta;
(5) Jos virtalähde on helpompi sovittaa kohteeseen kuin RF-virtalähde.
5、 Reaktiivinen magnetronin sputterointi
Sputterointiprosessissa reaktiokaasu syötetään reagoimaan sputteroitujen hiukkasten kanssa yhdistekalvojen tuottamiseksi.Se voi tarjota reaktiivista kaasua reagoimaan sputteroivan yhdisteen kohteen kanssa samanaikaisesti, ja se voi myös tarjota reaktiivista kaasua reagoimaan sputteroivan metallin tai metalliseoksen kohteen kanssa samanaikaisesti valmistamaan yhdistekalvoja tietyllä kemiallisella suhteella.
Reaktiivisten magnetronisputterointiyhdistekalvojen edut:
(1) Käytettävät kohdemateriaalit ja reaktiokaasut ovat happea, typpeä, hiilivetyjä jne., joista on yleensä helppo saada erittäin puhtaita tuotteita, mikä edistää erittäin puhtaiden yhdistekalvojen valmistusta;
(2) Säätämällä prosessiparametreja voidaan valmistaa kemiallisia tai ei-kemiallisia yhdistekalvoja, jotta kalvojen ominaisuuksia voidaan säätää;
(3) Substraatin lämpötila ei ole korkea, ja alustalle on vähän rajoituksia;
(4) Se soveltuu laajan alueen tasaiseen pinnoitukseen ja toteuttaa teollisen tuotannon.
Reaktiivisen magnetronisputteroinnin prosessissa yhdisteen sputteroinnin epävakaus on helppo ilmaantua, mukaan lukien pääasiassa:
(1) Yhdistelmäkohteita on vaikea valmistaa;
(2) Kohteen myrkytyksen ja sputterointiprosessin epävakauden aiheuttama kaaren iskeytymisilmiö (kaaripurkaus);
(3) Alhainen sputterointikerrostusnopeus;
(4) Kalvon virhetiheys on korkea.
Postitusaika: 21.7.2022