Особенности нанесения покрытий методом магнетронного распыления, главы 1

По сравнению с другими технологиями нанесения покрытий, напыление имеет следующие существенные особенности: рабочие параметры имеют большой динамический диапазон регулировки, скорость осаждения покрытия и толщина (состояние области покрытия) легко контролируются, и нет никаких конструктивных ограничений на геометрию распыляемой мишени для обеспечения однородности покрытия; Пленочный слой не имеет проблемы капельных частиц: почти все металлы, сплавы и керамические материалы могут быть превращены в мишенные материалы; С помощью распыления постоянного тока или радиочастот можно получать покрытия из чистого металла или сплава с точными и постоянными пропорциями и пленки реакции металла с участием газа для удовлетворения разнообразных и высокоточных требований к пленкам. Типичные параметры процесса напыления: рабочее давление 0,1 Па; напряжение мишени 300 ~ 700 В, а плотность мощности мишени 1 ~ 36 Вт/см2. Конкретные характеристики распыления:

(1) Высокая скорость осаждения. Благодаря использованию электродов можно получить очень большие токи ионной бомбардировки мишени, поэтому скорость распыления травления на поверхности мишени и скорость осаждения пленки на поверхности подложки высоки.

(2) Высокая эффективность использования энергии. Вероятность столкновения электронов с низкой энергией и атомами газа высока, поэтому скорость ионизации газа значительно увеличивается. Соответственно, сопротивление разрядного газа (или плазмы) значительно уменьшается. Поэтому, по сравнению с двухполюсным распылением постоянного тока, даже если рабочее давление уменьшается с 1~10 Па до 10-2~10-1 Па, напряжение распыления уменьшается с нескольких тысяч вольт до сотен вольт, а эффективность распыления и скорость осаждения увеличиваются на порядки.

(3) Низкоэнергетическое распыление. Благодаря низкому катодному напряжению, приложенному к мишени, плазма удерживается в пространстве около катода магнитным полем, что препятствует падению высокоэнергетических заряженных частиц в сторону подложки. Поэтому степень повреждения, вызванная бомбардировкой заряженными частицами подложек, таких как полупроводниковые приборы, ниже, чем при других методах распыления.

–Эта статья опубликованапроизводитель вакуумных напылительных машинГуандун Чжэньхуа.