கேத்தோடிக் வில் படிவு முறையில் பிளாஸ்மாவின் பண்புகள்

செயல்முறை மற்றும் உபகரணக் கண்ணோட்டங்களில் இருந்து ஒரு தொழில்நுட்பப் பகுப்பாய்வு

கேத்தோடிக் வில் படிவுn என்பது அடர்த்தியான, வலுவாக ஒட்டிக்கொள்ளும் மற்றும் மிகவும் கடினமான பூச்சுகளை உருவாக்கக்கூடிய ஒரு உயர் அயனியாக்க PVD தொழில்நுட்பமாகப் பரவலாக அங்கீகரிக்கப்பட்டுள்ளது.
இந்தச் செயல்முறையின் மையத்தில், கேத்தோடிக் ஆர்க் டிஸ்சார்ஜ்களால் உருவாக்கப்படும் தனித்துவமான பிளாஸ்மா அமைந்துள்ளது; அதன் பண்புகளே இதனை மேக்னட்ரான் ஸ்பட்டரிங் மற்றும் பிற PVD நுட்பங்களிலிருந்து அடிப்படையாக வேறுபடுத்துகின்றன.

கேத்தோடிக் ஆர்க் அமைப்புகளில் பிளாஸ்மாவின் நடத்தையைப் புரிந்துகொள்வது, பூச்சின் கட்டமைப்பு, செயல்திறன் மற்றும் நீண்டகால செயல்முறை நிலைத்தன்மை ஆகியவற்றைக் கட்டுப்படுத்துவதற்கு அவசியமாகும்.

1. கேத்தோடிக் ஆர்க் பிளாஸ்மாவின் தோற்றம்

கேத்தோடிக் வில் படிவு முறையில், உயர் மின்னோட்டம் மற்றும் குறைந்த மின்னழுத்த வில் வெளியேற்றம் தொடங்கப்படும்போது, ​​இலக்குப் பரப்பில் உருவாகும் நுண்ணிய கேத்தோடு புள்ளிகளில் பிளாஸ்மா உருவாகிறது.

எதிர்மின் புள்ளிகளின் முக்கிய அம்சங்கள் பின்வருமாறு:

1. மிக அதிக உள்ளூர் மின்னோட்ட அடர்த்தி (10⁶–10⁸ A/cm²)

2. மிக அதிக உள்ளூர் வெப்பநிலை

3. எதிர்மின்வாய் பொருளின் விரைவான வெடிப்பு ஆவியாதல்

இந்த செயல்முறை, நடுநிலை அணுக்களுக்குப் பதிலாக, பெரும்பாலும் அயனியாக்கப்பட்ட இலக்குப் பொருளைக் கொண்ட ஒரு பிளாஸ்மாவை உருவாக்குகிறது.

2. உயர் அயனியாக்க அளவு: ஒரு வரையறுக்கும் பண்பு

கேத்தோடிக் ஆர்க் பிளாஸ்மாவின் மிக முக்கியமான அம்சங்களில் ஒன்று, அதன் மிக அதிக அயனியாக்கப் பின்னமாகும்.

உலோக இனங்களின் அயனியாக்க விகிதங்கள் 70–90%-ஐத் தாண்டக்கூடும் மற்றும் அயனிகளின் ஒரு பெரும் பகுதி பன்மடங்கு மின்னூட்டம் பெற்றவை (M²⁺, M³⁺).

இந்த உயர் அயனியாக்க நிலை பின்வருவனவற்றைச் சாத்தியமாக்குகிறது:

1. வலுவான அயனி-அடி மூலக்கூறு இடைவினைகள்

2. மேம்படுத்தப்பட்ட படல அடர்த்தியாக்கம்

3. ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த அடி மூலக்கூறு வெப்பநிலையிலும் கூட சிறந்த பூச்சு ஒட்டுதல்.

பொறியியல் கண்ணோட்டத்தில், உயர் அயனியாக்கம், குறிப்பாக கடினமான மற்றும் பாதுகாப்புப் பூச்சுகளுக்கு, ஒரு பரந்த மற்றும் உறுதியான செயல்முறை வாய்ப்பை வழங்குகிறது.

3. உயர் அயனி ஆற்றல் மற்றும் திசைத்தன்மை

கேத்தோடிக் ஆர்க் பிளாஸ்மா உயர் உள்ளார்ந்த அயனி ஆற்றலைக் கொண்டுள்ளது, இது பொதுவாக பல பத்துகள் முதல் நூற்றுக்கும் மேற்பட்ட எலக்ட்ரான் வோல்ட்கள் வரை இருக்கும்.

இந்த ஆற்றல்மிக்க பிளாஸ்மாவின் விளைவுகளில் பின்வருவன அடங்கும்:

1. திறம்பட மேற்பரப்பைச் செயல்படுத்துதல் மற்றும் சுத்தம் செய்தல்

2. அடி மூலக்கூறின் மீது அணுக்களின் நகர்வுத்திறன் அதிகரித்தல்

3. அடர்த்தியான, நுண்ணிய துகள்களைக் கொண்ட அல்லது உருவமற்ற படலக் கட்டமைப்புகள் உருவாதல்

அடி மூலக்கூறு சார்புடன் இணைக்கப்படும்போது, ​​அயனி ஆற்றலைச் சமநிலைப்படுத்தத் துல்லியமாக வடிவமைக்க முடியும்:

1. படல அடர்த்தியாக்கம்

2. எஞ்சிய அழுத்தக் கட்டுப்பாடு

3. பூச்சு ஒட்டுதல்

இந்தக் கட்டுப்படுத்தக்கூடிய தன்மையே தொழில்துறைப் பயன்பாடுகளில் எதிர்மின் வில் அமைப்புகளின் ஒரு முக்கிய நன்மையாகும்.

4. பிளாஸ்மா அடர்த்தி மற்றும் கடத்தும் பண்புகள்

மற்ற PVD பிளாஸ்மாக்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​கேத்தோடிக் ஆர்க் பிளாஸ்மா பின்வருவனவற்றைக் காட்டுகிறது:

1. மிக அதிக பிளாஸ்மா அடர்த்தி

2. எதிர்மின்முனைப் புள்ளியிலிருந்து ஏற்படும் வலுவான, தானாகவே இயங்கும் பிளாஸ்மா விரிவாக்கம்.

பிளாஸ்மா கடத்தலில் பின்வரும் காரணிகள் தாக்கம் செலுத்துகின்றன: வில் மின்னோட்டம்; காந்தத் திசைப்படுத்தும் புலங்கள்; அறையின் வடிவியல் அமைப்பு;

முறையான பிளாஸ்மா வழிகாட்டுதல் பின்வருவனவற்றை உறுதி செய்கிறது: சீரான பூச்சுத் தடிமன்; நிலையான படிவு விகிதங்கள்; அனைத்துத் தொகுதிகளிலும் சீரான பூச்சுப் பண்புகள்.

5. பெருந்துகள்கள்: பிளாஸ்மாவின் உள்ளார்ந்த சவால்

கேத்தோடிக் ஆர்க் பிளாஸ்மாவின் ஒரு தனித்துவமான அம்சம், பெருந்துகள்கள் (நீர்த்துளிகள்) ஒரே நேரத்தில் உருவாவதாகும்.

இந்த உருகிய அல்லது திடத் துகள்கள் பின்வருவனவற்றிலிருந்து உருவாகின்றன: எதிர்மின்முனைப் புள்ளிகளில் வெடிபொருள் வெளியேற்றம்; பெருந்துகள்கள் பின்வருவனவற்றைப் பாதகமாகப் பாதிக்கலாம்:; மேற்பரப்பு சொரசொரப்பு; ஒளியியல் தரம்; உராய்வியல் செயல்திறன்

இதைச் சமாளிக்க, தொழில்துறை அமைப்புகள் பொதுவாக பின்வருவனவற்றை ஒருங்கிணைக்கின்றன:

காந்த அல்லது குழாய் வகை வடிகட்டப்பட்ட வில் பிளாஸ்மா அமைப்புகள்

உகந்த எதிர்மின்முனைப் புள்ளி திசைதிருப்பும் வழிமுறைகள்

வடிகட்டப்பட்ட வில் தொழில்நுட்பம், துகள் மாசுபாட்டைக் கணிசமாகக் குறைக்கும் அதே வேளையில், உயர் அயனியாக்கப் பலன்களைத் தக்கவைத்துக் கொள்ளவும் உதவுகிறது.

–இந்தக் கட்டுரை வெளியிடப்பட்டதுவெற்றிட பூச்சு உபகரணங்கள்உற்பத்தியாளர் ஜென்ஹுவா வேக்யூம்