1. Особенности напыления
По сравнению с традиционным вакуумным напылением покрытие, напыляемое методом напыления, имеет следующие особенности:
(1) Любое вещество может быть распылено, особенно элементы и соединения с высокой температурой плавления, низким давлением паров. Пока это твердое вещество, будь то металл, полупроводник, изолятор, соединение и смесь и т. д., будь то блок, гранулированный материал может быть использован в качестве материала мишени. Поскольку при распылении изоляционных материалов и сплавов, таких как оксиды, происходит небольшое разложение и фракционирование, их можно использовать для получения тонких пленок и пленок сплавов с однородными компонентами, аналогичными компонентам материала мишени, и даже сверхпроводящих пленок со сложным составом. Кроме того, метод реактивного распыления также может быть использован для получения пленок соединений, совершенно отличных от материала мишени, таких как оксиды, нитриды, карбиды и силициды.
(2) Хорошая адгезия между распыленной пленкой и подложкой. Поскольку энергия распыленных атомов на 1-2 порядка выше, чем у испаренных атомов, преобразование энергии высокоэнергетических частиц, осажденных на подложке, генерирует более высокую тепловую энергию, что усиливает адгезию распыленных атомов к подложке. Часть высокоэнергетических распыленных атомов будет инжектироваться в разной степени, образуя так называемый псевдодиффузионный слой на подложке, где распыленные атомы и атомы материала подложки «смешиваются» друг с другом. Кроме того, во время бомбардировки распыляемыми частицами подложка всегда очищается и активируется в плазменной зоне, которая удаляет плохо прилипшие осажденные атомы, очищает и активирует поверхность подложки. В результате адгезия распыленного слоя пленки к подложке значительно улучшается.
(3) Высокая плотность напыленного покрытия, меньшее количество микроотверстий и более высокая чистота пленочного слоя, поскольку отсутствует загрязнение тигля, которое неизбежно при вакуумном осаждении из паровой фазы во время процесса напыления.
(4) Хорошая управляемость и повторяемость толщины пленки. Поскольку ток разряда и целевой ток можно контролировать отдельно во время напыления покрытия, толщину пленки можно контролировать, контролируя целевой ток, таким образом, управляемость толщины пленки и воспроизводимость толщины пленки при многократном напылении напыляемого покрытия хороши, и пленка заданной толщины может быть эффективно покрыта. Кроме того, напыление покрытия позволяет получить равномерную толщину пленки на большой площади. Однако для общей технологии напыления покрытия (в основном дипольного напыления) оборудование является сложным и требует устройства высокого давления; скорость формирования пленки напылением низкая, скорость осаждения вакуумным испарением составляет 0,1 ~ 5 нм / мин, в то время как скорость распыления составляет 0,01 ~ 0,5 нм / мин; повышение температуры подложки высокое и уязвимо для примесного газа и т. д. Однако благодаря развитию технологии ВЧ-напыления и магнетронного распыления был достигнут большой прогресс в достижении быстрого напыления и снижении температуры подложки. Более того, в последние годы исследуются новые методы нанесения покрытий методом напыления, основанные на планарном магнетронном распылении, позволяющие минимизировать давление воздуха при распылении до состояния распыления при нулевом давлении, когда давление всасываемого газа во время распыления будет равно нулю.
Время публикации: 08.11.2022