1. A porlasztásos bevonat jellemzői
A hagyományos vákuumos párologtatásos bevonattal összehasonlítva a porlasztásos bevonat a következő tulajdonságokkal rendelkezik:
(1) Bármely anyag porlasztható, különösen a magas olvadáspontú, alacsony gőznyomású elemek és vegyületek. Amíg szilárd anyagról van szó, legyen az fém, félvezető, szigetelő, vegyület és keverék stb., legyen az tömb, szemcsés anyag is használható célanyagként. Mivel a szigetelőanyagok és ötvözetek, például oxidok porlasztása során kevés bomlás és frakcionálódás történik, ezek felhasználhatók a célanyaghoz hasonló egyenletes komponensű vékonyrétegek és ötvözetrétegek, sőt összetett összetételű szupravezető filmek előállítására is. Ezenkívül a reaktív porlasztási módszerrel a célanyagtól teljesen eltérő vegyületekből álló filmek is előállíthatók, például oxidok, nitridek, karbidok és szilicidek.
(2) Jó tapadás a porlasztott film és az aljzat között. Mivel a porlasztott atomok energiája 1-2 nagyságrenddel nagyobb, mint az elpárologtatott atomoké, az aljzatra lerakódott nagy energiájú részecskék energiaátalakítása nagyobb hőenergiát generál, ami fokozza a porlasztott atomok tapadását az aljzathoz. A nagy energiájú porlasztott atomok egy része különböző mértékben befecskendezésre kerül, úgynevezett pszeudo-diffúziós réteget képezve az aljzaton, ahol a porlasztott atomok és az aljzatanyag atomjai „keverednek” egymással. Ezenkívül a porlasztott részecskék bombázása során az aljzat mindig megtisztul és aktiválódik a plazmazónában, ami eltávolítja a rosszul tapadó kicsapódott atomokat, megtisztítja és aktiválja az aljzat felületét. Ennek eredményeként a porlasztott filmréteg tapadása az aljzathoz nagymértékben megnő.
(3) Nagyobb sűrűségű porlasztásos bevonat, kevesebb tűlyuk és nagyobb tisztaságú filmréteg, mivel nincs olvasztótégely-szennyeződés, ami elkerülhetetlen a vákuumos gőzleválasztás során a porlasztásos bevonási folyamat során.
(4) A filmvastagság jó szabályozhatósága és ismételhetősége. Mivel a kisülési áram és a céláram külön szabályozható a porlasztásos bevonás során, a filmvastagság a céláram szabályozásával szabályozható, így a filmvastagság szabályozhatósága és a filmvastagság reprodukálhatósága a porlasztásos bevonás többszöri porlasztásával jó, és az előre meghatározott vastagságú film hatékonyan bevonható. Ezenkívül a porlasztásos bevonás egyenletes filmvastagságot eredményezhet nagy területen. Az általános porlasztásos bevonástechnika (főként a dipólus porlasztás) azonban bonyolult és nagynyomású készüléket igényel; a porlasztásos leválasztás filmképződési sebessége alacsony, a vákuumos párologtatásos leválasztási sebesség 0,1~5 nm/perc, míg a porlasztási sebesség 0,01~0,5 nm/perc; az aljzat hőmérséklet-emelkedése magas és érzékeny a szennyező gázokra stb. Az RF porlasztási és magnetronos porlasztási technológia fejlődésének köszönhetően azonban nagy előrelépés történt a gyors porlasztásos leválasztás elérésében és az aljzat hőmérsékletének csökkentésében. Ezenkívül az utóbbi években új porlasztásos bevonási módszereket vizsgálnak – a sík magnetronos porlasztáson alapulva – a porlasztási levegő nyomásának minimalizálására a nulla nyomású porlasztásig, ahol a beszívott gáz nyomása a porlasztás során nulla lesz.
Közzététel ideje: 2022. november 8.