Характеристики магнетронного напыления. Глава 1.

По сравнению с другими технологиями нанесения покрытий, магнетронное распыление характеризуется следующими особенностями: большой динамический диапазон регулировки рабочих параметров скорости осаждения и толщины покрытия (состояния покрываемой области), а также отсутствие ограничений по геометрии мишени магнетрона, что обеспечивает однородность покрытия; отсутствие проблемы образования капель в пленочном слое; возможность использования в качестве материала мишени практически всех металлов, сплавов и керамики; возможность получения материала мишени методом магнетронного распыления постоянного или высокочастотного тока, что позволяет создавать покрытия из чистых металлов или сплавов с точным соотношением компонентов, а также металл-реактивные пленки с участием газа. Благодаря распылению постоянным или высокочастотным током можно получать покрытия из чистых металлов или сплавов с точным и постоянным соотношением компонентов, а также металл-реактивные пленки с участием газа, что отвечает требованиям к разнообразию тонких пленок и высокой точности. Типичные параметры процесса магнетронного распыления: рабочее давление 0,1 Па; напряжение мишени 300–700 В; плотность мощности мишени 1–36 Вт/см².

К специфическим особенностям магнетронного распыления относятся:

(1) Высокая скорость осаждения. Благодаря использованию магнетронных электродов можно получить очень большой ток ионов бомбардировки мишени, поэтому скорость травления распылением на поверхности мишени и скорость осаждения пленки на поверхности подложки очень высоки.

(2) Высокая энергоэффективность. Вероятность столкновения низкоэнергетических электронов с атомами газа высока, поэтому скорость диссоциации газа значительно возрастает. Соответственно, импеданс разрядного газа (или плазмы) значительно снижается. Поэтому магнетронное распыление постоянного тока по сравнению с дипольным распылением постоянного тока, даже при снижении рабочего давления с 1–10 Па до 10–210–1 Па, напряжение распыления также снижается с тысяч вольт до сотен вольт, при этом эффективность распыления и скорость осаждения увеличиваются на порядки.

– Данная статья опубликованапроизводитель вакуумных напыляемых машинГуандун Чжэньхуа