Переваги та недоліки технології напилення

Останнім часом багато користувачів запитували про переваги та недоліки технології напилення покриттів. Згідно з вимогами наших клієнтів, тепер експерти відділу технологій RSM поділяться з нами, сподіваючись вирішити проблеми.Ймовірно, є такі моменти:

　　1、 Незбалансоване магнетронне розпилення

Припускаючи, що магнітний потік, що проходить через внутрішній і зовнішній магнітні полюси катода магнетронного розпилення, не є однаковим, це незбалансований катод магнетронного розпилення.Магнітне поле звичайного катода магнетронного розпилення зосереджено біля поверхні мішені, тоді як магнітне поле незбалансованого катода магнетронного розпилення випромінює за межі мішені.Магнітне поле звичайного магнетронного катода щільно обмежує плазму біля поверхні мішені, тоді як плазма біля підкладки дуже слабка, і підкладка не буде бомбардуватися сильними іонами та електронами.Нерівноважне магнітне поле катода магнетрона може поширювати плазму далеко від поверхні мішені та занурювати підкладку.

　　2、 Радіочастотне (РЧ) розпилення

Принцип нанесення ізоляційної плівки: негативний потенціал прикладається до провідника, розміщеного на зворотному боці ізоляційної мішені.У плазмі тліючого розряду, коли направляюча пластина позитивних іонів прискорюється, вона бомбардує ізоляційну мішень перед нею для розпилення.Це розпилення може тривати лише 10-7 секунд.Після цього позитивний потенціал, утворений позитивним зарядом, накопиченим на ізоляційній мішені, компенсує негативний потенціал на пластині провідника, тому бомбардування ізоляційної мішені позитивними іонами високої енергії припиняється.У цей час, якщо полярність джерела живлення змінена, електрони будуть бомбардувати ізоляційну пластину та нейтралізувати позитивний заряд на ізоляційній пластині протягом 10-9 секунд, роблячи її потенціал нульовим.У цей час зміна полярності джерела живлення може викликати розпилення протягом 10-7 секунд.

Переваги радіочастотного напилення: можна напилювати як металеві, так і діелектричні мішені.

　　3、 Магнетронне напилення постійного струму

Обладнання для магнетронного розпилення покриття збільшує магнітне поле в катодній мішені розпилення постійного струму, використовує силу Лоренца магнітного поля для зв’язування та подовження траєкторії електронів в електричному полі, збільшує ймовірність зіткнення між електронами та атомами газу, збільшує швидкість іонізації атомів газу збільшує кількість високоенергетичних іонів, що бомбардують мішень, і зменшує кількість високоенергетичних електронів, що бомбардують покриту підкладку.

Переваги планарного магнетронного напилення:

1. Цільова щільність потужності може досягати 12 Вт/см2;

2. Цільова напруга може досягати 600 В;

3. Тиск газу може досягати 0,5 Па.

Недоліки планарного магнетронного розпилення: мішень утворює канал розпилення в зоні злітно-посадкової смуги, травлення всієї поверхні мішені відбувається нерівномірно, коефіцієнт використання мішені становить лише 20% – 30%.

　　4、 Магнетронне розпилення змінного струму середньої частоти

Це стосується того, що в обладнанні для магнетронного розпилення змінного струму середньої частоти зазвичай дві мішені однакового розміру та форми встановлюються поруч, їх часто називають подвійними мішенями.Це підвісні установки.Зазвичай дві цілі живляться одночасно.У процесі реактивного магнетронного розпилення змінного струму середньої частоти дві мішені по черзі діють як анод і катод, і вони діють як анодні катоди одна для одної в одному півперіоді.Коли мішень має негативний потенціал напівперіоду, поверхня мішені бомбардується та розпорошується позитивними іонами;У позитивному напівперіоді електрони плазми прискорюються до поверхні мішені, щоб нейтралізувати позитивний заряд, накопичений на ізолювальній поверхні мішені, що не тільки пригнічує займання поверхні мішені, але й усуває явище “ зникнення анода».

Переваги реактивного розпилення подвійної мішені середньої частоти:

(1) Висока швидкість осадження.Для кремнієвих мішеней швидкість осадження середньочастотного реактивного напилення в 10 разів перевищує швидкість реактивного напилення постійного струму;

(2) Процес напилення можна стабілізувати на заданій робочій точці;

(3) Явище «займання» усувається.Щільність дефектів підготовленої ізоляційної плівки на кілька порядків менше, ніж у методі реактивного напилення постійного струму;

(4) Вища температура підкладки є корисною для покращення якості та адгезії плівки;

(5) Якщо джерело живлення легше відповідати цільовому, ніж джерело живлення РЧ.

　　5、 Реактивне магнетронне розпилення

У процесі розпилення реакційний газ подається для реакції з розпиленими частинками для отримання складних плівок.Він може забезпечувати реактивний газ для одночасної реакції з мішенню для розпилення суміші, а також може забезпечувати реакційний газ для реакції з мішенню для розпилення металу або сплаву одночасно для отримання складних плівок із заданим хімічним співвідношенням.

Переваги складових плівок реактивного магнетронного напилення:

(1) Цільовими матеріалами та реакційними газами, що використовуються, є кисень, азот, вуглеводні тощо, з яких зазвичай легко отримати продукти високої чистоти, що сприяє виготовленню високочистих складних плівок;

(2) Регулюючи параметри процесу, можна приготувати плівки з хімічних або нехімічних сполук, щоб можна було регулювати характеристики плівок;

(3) Температура підкладки невисока, і існує кілька обмежень щодо підкладки;

(4) Він підходить для рівномірного покриття великої площі та реалізує промислове виробництво.

У процесі реактивного магнетронного розпилення легко виникнути нестабільність складного розпилення, в основному включаючи:

(1) складні мішені важко підготувати;

(2) Явище запалювання дуги (дугового розряду), спричинене отруєнням мішені та нестабільністю процесу розпилення;

(3) Низька швидкість осадження методом розпилення;

(4) Щільність дефектів плівки висока.