Recentemente, molti utenti hanno chiesto informazioni sui vantaggi e sugli svantaggi della tecnologia di rivestimento sputtering. In base alle esigenze dei nostri clienti, ora gli esperti del dipartimento tecnologico di RSM condivideranno con noi, sperando di risolvere i problemi.Probabilmente ci sono i seguenti punti:
1、 Sputtering del magnetron sbilanciato
Supponendo che il flusso magnetico che passa attraverso le estremità del polo magnetico interno ed esterno del catodo sputtering del magnetron non sia uguale, si tratta di un catodo sputtering del magnetron sbilanciato.Il campo magnetico del catodo ordinario di sputtering del magnetron è concentrato vicino alla superficie del bersaglio, mentre il campo magnetico del catodo di sputtering del magnetron sbilanciato si irradia dal bersaglio.Il campo magnetico del catodo del magnetron ordinario limita strettamente il plasma vicino alla superficie del bersaglio, mentre il plasma vicino al substrato è molto debole e il substrato non sarà bombardato da ioni ed elettroni forti.Il campo magnetico del catodo del magnetron non in equilibrio può estendere il plasma lontano dalla superficie del bersaglio e immergere il substrato.
2、 Sputtering a radiofrequenza (RF).
Il principio della deposizione della pellicola isolante: un potenziale negativo viene applicato al conduttore posto sul retro del bersaglio isolante.Nel plasma a scarica a bagliore, quando la piastra guida ionica positiva accelera, bombarda il bersaglio isolante davanti ad essa fino a scoppiettare.Questo sputtering può durare solo 10-7 secondi.Successivamente, il potenziale positivo formato dalla carica positiva accumulata sul bersaglio isolante compensa il potenziale negativo sulla piastra conduttrice, quindi il bombardamento di ioni positivi ad alta energia sul bersaglio isolante viene interrotto.A questo punto, se la polarità dell'alimentazione viene invertita, gli elettroni bombarderanno la piastra isolante e neutralizzeranno la carica positiva sulla piastra isolante entro 10-9 secondi, rendendo il suo potenziale pari a zero.In questo momento, l'inversione della polarità dell'alimentatore può produrre scoppiettii per 10-7 secondi.
Vantaggi dello sputtering RF: è possibile effettuare lo sputtering sia su bersagli metallici che su bersagli dielettrici.
3、 Sputtering del magnetron CC
L'apparecchiatura di rivestimento sputtering magnetron aumenta il campo magnetico nel bersaglio del catodo sputtering DC, utilizza la forza di Lorentz del campo magnetico per legare ed estendere la traiettoria degli elettroni nel campo elettrico, aumenta la possibilità di collisione tra elettroni e atomi di gas, aumenta la tasso di ionizzazione degli atomi di gas, aumenta il numero di ioni ad alta energia che bombardano il bersaglio e diminuisce il numero di elettroni ad alta energia che bombardano il substrato placcato.
Vantaggi dello sputtering magnetron planare:
1. La densità di potenza target può raggiungere 12 W/cm2;
2. La tensione target può raggiungere 600 V;
3. La pressione del gas può raggiungere 0,5 pa.
Svantaggi dello sputtering magnetron planare: il bersaglio forma un canale di sputtering nell'area della pista, l'incisione dell'intera superficie del bersaglio non è uniforme e il tasso di utilizzo del bersaglio è solo del 20% – 30%.
4、 Sputtering del magnetron AC a frequenza intermedia
Si riferisce al fatto che nelle apparecchiature di sputtering con magnetron CA a media frequenza, solitamente due bersagli con la stessa dimensione e forma sono configurati fianco a fianco, spesso indicati come bersagli gemelli.Sono installazioni sospese.Di solito, due bersagli vengono alimentati contemporaneamente.Nel processo di sputtering reattivo al magnetron CA a media frequenza, i due bersagli agiscono a turno come anodo e catodo e agiscono reciprocamente come anodo e catodo nello stesso semiciclo.Quando il bersaglio si trova al potenziale di semiciclo negativo, la superficie del bersaglio viene bombardata e spruzzata da ioni positivi;Nel semiciclo positivo, gli elettroni del plasma vengono accelerati verso la superficie bersaglio per neutralizzare la carica positiva accumulata sulla superficie isolante della superficie bersaglio, che non solo sopprime l'accensione della superficie bersaglio, ma elimina anche il fenomeno di " scomparsa dell’anodo”.
I vantaggi dello sputtering reattivo a doppio target a frequenza intermedia sono:
(1) Elevato tasso di deposizione.Per i target in silicio, il tasso di deposizione dello sputtering reattivo a media frequenza è 10 volte quello dello sputtering reattivo CC;
(2) Il processo di sputtering può essere stabilizzato al punto operativo impostato;
(3) Il fenomeno dell'“accensione” viene eliminato.La densità dei difetti della pellicola isolante preparata è di diversi ordini di grandezza inferiore a quella del metodo di sputtering reattivo CC;
(4) Una temperatura del substrato più elevata è utile per migliorare la qualità e l'adesione della pellicola;
(5) Se l'alimentazione è più semplice da raggiungere rispetto all'alimentazione RF.
5、 Sputtering reattivo del magnetron
Nel processo di polverizzazione catodica, il gas di reazione viene alimentato per reagire con le particelle polverizzate per produrre pellicole composte.Può fornire gas reattivo per reagire contemporaneamente con il bersaglio del composto di sputtering e può anche fornire gas reattivo per reagire contemporaneamente con il bersaglio di metallo o lega di sputtering per preparare pellicole composte con un determinato rapporto chimico.
Vantaggi dei film compositi reattivi per sputtering con magnetron:
(1) I materiali target e i gas di reazione utilizzati sono ossigeno, azoto, idrocarburi, ecc., che di solito sono facili da ottenere prodotti di elevata purezza, il che favorisce la preparazione di pellicole composte di elevata purezza;
(2) Regolando i parametri del processo, è possibile preparare film composti chimici o non chimici, in modo che le caratteristiche dei film possano essere regolate;
(3) La temperatura del substrato non è elevata e vi sono poche restrizioni sul substrato;
(4) È adatto per rivestimenti uniformi di grandi dimensioni e realizza la produzione industriale.
Nel processo di sputtering reattivo del magnetron, è facile che si verifichi l'instabilità dello sputtering composto, che include principalmente:
(1) È difficile preparare obiettivi composti;
(2) Il fenomeno dell'innesco dell'arco (scarica dell'arco) causato dall'avvelenamento del bersaglio e dall'instabilità del processo di sputtering;
(3) Basso tasso di deposizione per sputtering;
(4) La densità dei difetti della pellicola è elevata.
Orario di pubblicazione: 21 luglio 2022