Im Vergleich zu anderen Beschichtungsverfahren weist das Sputtern folgende wesentliche Merkmale auf: Die Arbeitsparameter verfügen über einen großen dynamischen Einstellbereich, die Abscheidungsgeschwindigkeit und -dicke (Zustand der Beschichtungsfläche) sind leicht steuerbar, und die Geometrie des Sputtertargets unterliegt keinen Designbeschränkungen, um die Gleichmäßigkeit der Beschichtung zu gewährleisten. Die Filmschicht weist keine Tröpfchen auf: Fast alle Metalle, Legierungen und Keramiken können als Targetmaterialien verwendet werden. Durch Gleichstrom- oder HF-Sputtern lassen sich reine Metall- oder Legierungsbeschichtungen mit präzisen und konstanten Anteilen sowie metallische Reaktionsfilme mit Gasbeteiligung erzeugen, die den vielfältigen und hochpräzisen Anforderungen an Filme gerecht werden. Die typischen Prozessparameter des Sputterns sind: Der Arbeitsdruck beträgt 0,1 Pa; die Targetspannung beträgt 300–700 V und die Targetleistungsdichte 1–36 W/cm². Die spezifischen Merkmale des Sputterns sind:
(1) Hohe Abscheidungsrate. Durch den Einsatz von Elektroden können sehr hohe Ionenströme beim Targetbeschuss erzielt werden, sodass die Sputterätzrate auf der Targetoberfläche und die Filmabscheidungsrate auf der Substratoberfläche hoch sind.
(2) Hohe Energieeffizienz. Die Wahrscheinlichkeit einer Kollision zwischen niederenergetischen Elektronen und Gasatomen ist hoch, wodurch die Gasionisationsrate deutlich erhöht wird. Entsprechend verringert sich die Impedanz des Entladungsgases (oder Plasmas) erheblich. Daher sinkt im Vergleich zum DC-Zweipol-Sputtern die Sputterspannung selbst bei einer Reduzierung des Arbeitsdrucks von 1–10 Pa auf 10–2–10–1 Pa von mehreren tausend Volt auf mehrere hundert Volt, wodurch sich Sputtereffizienz und Abscheidungsrate um ein Vielfaches erhöhen.
(3) Niederenergetische Zerstäubung. Aufgrund der niedrigen Kathodenspannung am Target wird das Plasma im Raum nahe der Kathode durch ein Magnetfeld gebunden, wodurch der Eintritt hochenergetischer geladener Teilchen auf die Substratseite verhindert wird. Daher ist der durch den Beschuss geladener Teilchen verursachte Schaden an Substraten wie Halbleiterbauelementen geringer als bei anderen Zerstäubungsverfahren.
–Dieser Artikel wurde veröffentlicht vonHersteller von VakuumbeschichtungsanlagenGuangdong Zhenhua.
Beitragszeit: 08.09.2023