Magnetronruiskutuspinnoitteen ominaisuudet
(3) Matalaenergiainen sputterointi. Kohteeseen kohdistetun matalan katodijännitteen vuoksi plasma sitoutuu katodin lähellä olevan tilan magneettikenttään, mikä estää korkeaenergisten varattujen hiukkasten pääsyn substraatin puolelle. Siksi varattujen hiukkasten pommituksesta aiheutuva vaurio substraatille, kuten puolijohdelaitteille, on pienempi kuin muilla sputterointimenetelmillä.
(4) Matala substraatin lämpötila. Magnetronisputteroinnin sputterointinopeus on korkea, koska katodikohteen magneettikentän alueella eli kohteen purkausradan pienellä paikallisella alueella elektronien pitoisuus on korkea. Kun taas magneettisen vaikutuksen ulkopuolella, erityisesti lähellä olevan substraatin pinnan magneettikentästä poissa, elektronien pitoisuus on paljon pienempi ja voi olla jopa pienempi kuin dipolisputteroinnissa (koska kahden työkaasun paine on suuruusluokkaa erilainen). Siksi magnetronisputterointiolosuhteissa substraatin pintaan pommittavien elektronien pitoisuus on paljon pienempi kuin tavallisessa diodisputteroinnissa, ja substraatin lämpötilan liiallinen nousu vältetään substraatille tulevien elektronien määrän vähenemisen vuoksi. Lisäksi magnetronisputterointimenetelmässä magnetronisputterointilaitteen anodi voi sijaita katodin lähellä, ja substraattipidike voi myös olla maadoittamaton ja suspensiopotentiaalissa, jotta elektronit eivät pääse kulkemaan maadoitetun substraattipidikkeen läpi ja virtaamaan pois anodin läpi, mikä vähentää pinnoitettuun substraattiin kohdistuvaa suurenergisten elektronien pommitusta, vähentää elektronien aiheuttamaa substraatin lämmönnousua ja vaimentaa huomattavasti substraatin sekundääristä elektronipommitusta, joka johtaa lämmöntuotantoon.
(5) Kohteen epätasainen etsaus. Perinteisessä magnetronisputterointikohteessa käytetään epätasaista magneettikenttää, jotta plasma tuottaa paikallisen konvergenssivaikutuksen. Tämä parantaa kohteen paikallista sputterointietsausnopeutta ja aiheuttaa merkittävän epätasaisen etsauksen. Kohteen käyttöaste on yleensä noin 30 %. Kohdemateriaalin käyttöasteen parantamiseksi voidaan toteuttaa erilaisia parannustoimenpiteitä, kuten parantaa kohteen magneettikentän muotoa ja jakautumista, jotta magneetti liikkuu kohdekatodin sisällä ja niin edelleen.
Magneettisten materiaalikohteiden sputterointi on vaikeaa. Jos sputterointikohde on valmistettu materiaalista, jolla on korkea magneettinen permeabiliteetti, magneettiset voimaviivat kulkevat suoraan kohteen sisäosan läpi aiheuttaen magneettisen oikosulun, mikä vaikeuttaa magnetronipurkausta. Avaruusmagneettikentän luomiseksi on tehty erilaisia tutkimuksia, joissa on esimerkiksi pyritty kyllästämään kohdemateriaalin sisällä oleva magneettikenttä, jolloin kohteeseen jää paljon aukkoja, mikä edistää magneettisen kohteen lämpötilan nousua, tai vähentämään kohdemateriaalin magneettista permeabiliteettia.
–Tämä artikkeli on julkaistutyhjiöpinnoituskoneiden valmistajaGuangdong Zhenhua
Julkaisun aika: 1.12.2023