1. Vlastnosti naprašování
Ve srovnání s konvenčním vakuovým napařováním má naprašovací povlak následující vlastnosti:
(1) Naprašovat lze jakoukoli látku, zejména prvky a sloučeniny s vysokým bodem tání a nízkým tlakem par. Pokud se jedná o pevnou látku, ať už se jedná o kov, polovodič, izolant, sloučeninu a směs atd., ať už se jedná o blok, granulovaný materiál lze použít jako terčový materiál. Vzhledem k tomu, že při naprašování izolačních materiálů a slitin, jako jsou oxidy, dochází k malému rozkladu a frakcionaci, lze je použít k přípravě tenkých vrstev a slitinových vrstev s jednotnými složkami podobnými těm, které má terčový materiál, a dokonce i supravodivých vrstev se složitým složením. Kromě toho lze metodu reaktivního naprašování použít i k výrobě vrstev sloučenin zcela odlišných od terčového materiálu, jako jsou oxidy, nitridy, karbidy a silicidy.
(2) Dobrá adheze mezi naprašovanou vrstvou a substrátem. Vzhledem k tomu, že energie naprašovaných atomů je o 1–2 řády vyšší než energie odpařených atomů, generuje přeměna energie vysokoenergetických částic nanesených na substrát vyšší tepelnou energii, což zvyšuje adhezi naprašovaných atomů k substrátu. Část vysokoenergetických naprašovaných atomů bude v různé míře vstřikována a vytvoří tak na substrátu tzv. pseudodifuzní vrstvu, kde se naprašované atomy a atomy materiálu substrátu „mísí“. Během bombardování naprašovanými částicemi je navíc substrát v plazmové zóně vždy čištěn a aktivován, což odstraňuje špatně přilnuté vysrážené atomy, čistí a aktivuje povrch substrátu. Výsledkem je výrazně zlepšení adheze naprašované vrstvy k substrátu.
(3) Vysoká hustota naprašování, méně pórů a vyšší čistota filmové vrstvy, protože nedochází ke kontaminaci kelímku, což je při vakuovém naprašování během procesu naprašování nevyhnutelné.
(4) Dobrá ovladatelnost a opakovatelnost tloušťky filmu. Vzhledem k tomu, že výbojový proud a proud terče lze během naprašování regulovat samostatně, lze tloušťku filmu regulovat regulací proudu terče, takže ovladatelnost tloušťky filmu a reprodukovatelnost tloušťky filmu opakovaným naprašováním jsou dobré a lze efektivně nanést film předem stanovené tloušťky. Naprašováním lze navíc dosáhnout rovnoměrné tloušťky filmu na velké ploše. U obecné technologie naprašování (zejména dipólového naprašování) je však zařízení složité a vyžaduje vysokotlaké zařízení; rychlost tvorby filmu při naprašování je nízká, rychlost napařování ve vakuu je 0,1~5 nm/min, zatímco rychlost naprašování je 0,01~0,5 nm/min; nárůst teploty substrátu je vysoký a náchylný k nečistotám v plynech atd. Díky vývoji technologie RF naprašování a magnetronového naprašování však bylo dosaženo velkého pokroku v dosahování rychlého naprašování a snižování teploty substrátu. Navíc se v posledních letech zkoumají nové metody naprašování – založené na planárním magnetronovém naprašování – aby se minimalizoval tlak naprašovacího vzduchu až do nulového tlaku, kdy tlak nasávaného plynu během naprašování bude nulový.
Čas zveřejnění: 8. listopadu 2022