In het vorige artikel bespraken we de eigenschappen van sputtercoatings, en in dit artikel gaan we dieper in op deze eigenschappen.
(4) De substraattemperatuur is laag. De sputteringssnelheid is hoog omdat de concentratie elektronen hoog is binnen het magnetische veldgebied van het kathodedoelwit, dat wil zeggen in een klein lokaal gebied op de ontladingsbaan van het doelwit. Buiten het magnetische werkingsgebied, met name nabij het substraatoppervlak ver van het magnetische veld, is de elektronenconcentratie veel lager als gevolg van divergentie, en kan zelfs lager zijn dan bij binair sputteren (omdat de werkgasdruk van de twee een orde van grootte verschilt). Daarom is onder sputteromstandigheden de elektronenconcentratie op het oppervlak van het gebombardeerde substraat veel lager dan bij gewoon secundair sputteren, en wordt de buitensporige stijging van de substraattemperatuur vermeden door de afname van het aantal elektronen in het invallende substraat. Bovendien kan bij de sputtermethode de anode van het sputterapparaat zich rond de kathode bevinden, en kan het substraatframe ook op een zwevende potentiaal worden gehouden, zodat elektronen via de anode kunnen wegstromen zonder door het geaarde substraatframe te gaan. Hierdoor wordt de hoeveelheid hoogenergetische elektronen die het geplateerde substraat bombarderen verminderd, waardoor de toename van de substraatwarmte als gevolg van elektroneninslag afneemt en de warmte die wordt veroorzaakt door secundaire elektronenbombardementen op het substraat aanzienlijk wordt verminderd.
(5) Ongelijkmatige etsing van het doelwit. Bij traditionele sputterdoelwitten wordt een inhomogeen magnetisch veld gebruikt, waardoor het plasma een lokaal convergentie-effect produceert. Dit zorgt ervoor dat de sputteretssnelheid op een bepaalde plek op het doelwit extreem hoog is, met als gevolg een aanzienlijke ongelijkmatige etsing van het doelwit. De benuttingsgraad van het doelwitmateriaal bedraagt over het algemeen ongeveer 30%. Om de benuttingsgraad van het doelwitmateriaal te verbeteren, kunnen verschillende verbeteringsmaatregelen worden genomen, zoals het verbeteren van de vorm en de verdeling van het magnetische veld van het doelwit, zodat de magneet zich binnen de kathode van het doelwit verplaatst.
(6) Het sputteren van magnetische materialen op een doelwit is lastig. Als het sputterdoelwit is gemaakt van een materiaal met een hoge magnetische permeabiliteit, zullen magnetische veldlijnen er direct doorheen lopen, enzovoort. Er ontstaat een magnetische kortsluiting in het doelwit, waardoor ontlading moeilijk wordt. Om een ruimtelijk magnetisch veld te genereren, zijn diverse onderzoeken uitgevoerd, bijvoorbeeld door het magnetische veld in het doelwit te verzadigen, veel openingen in het doelwit te laten om meer lekmagnetisme te genereren en zo de temperatuur van het doelwit te verhogen, of door de magnetische permeabiliteit van het doelwit te verlagen.
– Dit artikel is gepubliceerd doorfabrikant van vacuümcoatingmachinesGuangdong Zhenhua
Geplaatst op: 8 september 2023