1. Особливості напилювального покриття
Порівняно зі звичайним вакуумним випаровуванням, напилення має такі характеристики:
(1) Будь-яку речовину можна розпилювати, особливо елементи та сполуки з високою температурою плавлення та низьким тиском пари. Як матеріал мішені можна використовувати будь-яку тверду речовину, метал, напівпровідник, ізолятор, сполуку та суміш тощо, блок, гранульований матеріал. Оскільки під час розпилення ізоляційних матеріалів та сплавів, таких як оксиди, відбувається незначне розкладання та фракціонування, їх можна використовувати для отримання тонких плівок та плівок сплавів з однорідними компонентами, подібними до компонентів матеріалу мішені, і навіть надпровідних плівок зі складним складом. Крім того, метод реактивного розпилення також можна використовувати для отримання плівок сполук, які повністю відрізняються від матеріалу мішені, таких як оксиди, нітриди, карбіди та силіциди.
(2) Добра адгезія між напиленою плівкою та підкладкою. Оскільки енергія розпилених атомів на 1-2 порядки вища, ніж енергія випарованих атомів, перетворення енергії високоенергетичних частинок, осаджених на підкладці, генерує вищу теплову енергію, що посилює адгезію розпилених атомів до підкладки. Частина розпилених високоенергетичних атомів буде інжектована в різному ступені, утворюючи так званий псевдодифузійний шар на підкладці, де розпилені атоми та атоми матеріалу підкладки «змішуються» один з одним. Крім того, під час бомбардування розпиленими частинками підкладка завжди очищається та активується в плазмовій зоні, що видаляє погано прилиплі осаджені атоми, очищує та активує поверхню підкладки. В результаті адгезія шару напиленої плівки до підкладки значно покращується.
(3) Висока щільність напилення, менше отворів та вища чистота плівкового шару, оскільки немає забруднення тигля, чого не уникнути при вакуумному осадженні з парової фази під час процесу напилення.
(4) Добра керованість та повторюваність товщини плівки. Оскільки струм розряду та струм мішені можна контролювати окремо під час напилення, товщину плівки можна контролювати, контролюючи струм мішені, таким чином, керованість товщини плівки та відтворюваність товщини плівки шляхом багаторазового напилення розпилювального покриття є хорошими, і плівка заданої товщини може бути ефективно покрита. Крім того, напилення може отримати рівномірну товщину плівки на великій площі. Однак для загальної технології напилення (головним чином дипольного напилення) обладнання є складним та вимагає пристрою високого тиску; швидкість формування плівки напиленням низька, швидкість вакуумного випаровування становить 0,1~5 нм/хв, тоді як швидкість напилення становить 0,01~0,5 нм/хв; підвищення температури підкладки високе та вразливе до газоподібних домішок тощо. Однак, завдяки розвитку технології радіочастотного напилення та магнетронного напилення, було досягнуто значного прогресу в досягненні швидкого напилення та зниженні температури підкладки. Більше того, в останні роки досліджуються нові методи напилення, засновані на планарному магнетронному розпиленні, для мінімізації тиску повітря для розпилення до нульового тиску, коли тиск вхідного газу під час розпилення буде нульовим.
Час публікації: 08 листопада 2022 р.