Výhody a nevýhody technológie naprašovania

V poslednej dobe sa mnohí používatelia pýtali na výhody a nevýhody technológie naprašovania. Podľa požiadaviek našich zákazníkov sa s nami teraz podelia odborníci z technologického oddelenia RSM v nádeji, že vyriešia problémy.Pravdepodobne ide o nasledujúce body:

　　1、 Nevyvážené magnetrónové rozprašovanie

Za predpokladu, že magnetický tok prechádzajúci cez vnútorný a vonkajší magnetický pólový koniec magnetrónovej naprašovacej katódy nie je rovnaký, ide o nevyváženú magnetrónovú naprašovaciu katódu.Magnetické pole obyčajnej magnetrónovej naprašovacej katódy je sústredené blízko povrchu terča, zatiaľ čo magnetické pole nevyváženej magnetrónovej naprašovacej katódy vyžaruje z terča.Magnetické pole obyčajnej magnetrónovej katódy pevne obmedzuje plazmu v blízkosti cieľového povrchu, zatiaľ čo plazma v blízkosti substrátu je veľmi slabá a substrát nebude bombardovaný silnými iónmi a elektrónmi.Nerovnovážne magnetické pole magnetrónovej katódy môže rozšíriť plazmu ďaleko od cieľového povrchu a ponoriť substrát.

　　2、 Rádiofrekvenčné (RF) rozprašovanie

Princíp nanášania izolačného filmu: na vodič umiestnený na zadnej strane izolačného terča sa aplikuje negatívny potenciál.V plazme žeravého výboja, keď sa vodiaca doska kladných iónov zrýchľuje, bombarduje izolačný terč pred sebou, aby sa rozprášil.Toto prskanie môže trvať len 10-7 sekúnd.Potom kladný potenciál tvorený kladným nábojom nahromadeným na izolačnom terči vyrovná negatívny potenciál na vodivej doske, takže bombardovanie vysokoenergetických kladných iónov na izolačnom terči sa zastaví.V tomto čase, ak je polarita napájacieho zdroja obrátená, elektróny bombardujú izolačnú dosku a neutralizujú kladný náboj na izolačnej doske v priebehu 10-9 sekúnd, čím sa jej potenciál vynuluje.V tomto čase môže obrátenie polarity napájacieho zdroja spôsobiť prskanie po dobu 10-7 sekúnd.

Výhody vysokofrekvenčného naprašovania: naprašovať možno kovové terče aj dielektrické terče.

　　3、 DC magnetrónové naprašovanie

Magnetrónové naprašovacie zariadenie zvyšuje magnetické pole v DC naprašovacom katódovom terči, využíva Lorentzovu silu magnetického poľa na viazanie a predlžovanie trajektórie elektrónov v elektrickom poli, zvyšuje možnosť kolízie medzi elektrónmi a atómami plynu, zvyšuje rýchlosť ionizácie atómov plynu, zvyšuje počet vysokoenergetických iónov bombardujúcich cieľ a znižuje počet vysokoenergetických elektrónov bombardujúcich pokovovaný substrát.

Výhody planárneho magnetrónového naprašovania:

1. Cieľová hustota výkonu môže dosiahnuť 12w/cm2;

2. Cieľové napätie môže dosiahnuť 600V;

3. Tlak plynu môže dosiahnuť 0,5pa.

Nevýhody planárneho magnetrónového naprašovania: terč tvorí v oblasti dráhy rozprašovací kanál, leptanie celého povrchu terča je nerovnomerné a miera využitia terča je len 20 % – 30 %.

　　4、 Stredná frekvencia striedavého magnetrónového rozprašovania

Znamená to, že v strednofrekvenčnom striedavom magnetrónovom naprašovacom zariadení sú zvyčajne vedľa seba usporiadané dva terče rovnakej veľkosti a tvaru, často označované ako dvojité terče.Sú to závesné inštalácie.Zvyčajne sú napájané dva terče súčasne.V procese strednofrekvenčného AC magnetrónového reaktívneho rozprašovania fungujú dva terče postupne ako anóda a katóda a navzájom pôsobia ako anódová katóda v rovnakom polovičnom cykle.Keď je cieľ na zápornom potenciáli polovice cyklu, povrch cieľa je bombardovaný a rozprašovaný kladnými iónmi;V kladnom polovičnom cykle sú elektróny plazmy urýchlené na cieľový povrch, aby neutralizovali kladný náboj nahromadený na izolačnom povrchu cieľového povrchu, čo nielen potláča zapálenie cieľového povrchu, ale tiež eliminuje jav „ zmiznutie anódy“.

Výhody medzifrekvenčného reaktívneho naprašovania s dvojitým terčom sú:

(1) Vysoká rýchlosť vylučovania.Pre kremíkové terče je rýchlosť nanášania strednofrekvenčného reaktívneho naprašovania 10-krát vyššia ako rýchlosť DC reaktívneho naprašovania;

(2) Proces naprašovania možno stabilizovať v nastavenom prevádzkovom bode;

(3) Fenomén „vznietenia“ je eliminovaný.Hustota defektov pripravenej izolačnej fólie je o niekoľko rádov menšia ako hustota v prípade metódy DC reaktívneho naprašovania;

(4) Vyššia teplota substrátu je prospešná na zlepšenie kvality a priľnavosti filmu;

(5) Ak sa napájanie ľahšie zhoduje s cieľom ako vysokofrekvenčné napájanie.

　　5、 Reaktívne magnetrónové naprašovanie

V procese naprašovania sa reakčný plyn privádza, aby reagoval s naprašovanými časticami za vzniku zložených filmov.Môže poskytnúť reaktívny plyn na reakciu s naprašovacou zlúčeninou v rovnakom čase a môže tiež poskytnúť reaktívny plyn na reakciu s naprašovacou kovovou alebo zliatinovou terčom v rovnakom čase na prípravu zložených filmov s daným chemickým pomerom.

Výhody reaktívnych magnetrónových naprašovacích vrstiev:

(1) Použité cieľové materiály a reakčné plyny sú kyslík, dusík, uhľovodíky atď., z ktorých sa zvyčajne ľahko získavajú produkty vysokej čistoty, čo prispieva k príprave filmov zložených zlúčenín vysokej čistoty;

(2) Úpravou parametrov procesu je možné pripraviť chemické alebo nechemické zložené filmy, aby bolo možné upraviť vlastnosti filmov;

(3) Teplota substrátu nie je vysoká a na substrát existuje niekoľko obmedzení;

(4) Je vhodný na veľkoplošný rovnomerný náter a realizuje priemyselnú výrobu.

V procese reaktívneho magnetrónového naprašovania sa ľahko vyskytuje nestabilita zloženého naprašovania, najmä vrátane:

(1) Je ťažké pripraviť zložené ciele;

(2) jav zapálenia oblúka (oblúkový výboj) spôsobený otravou terča a nestabilitou procesu rozprašovania;

(3) nízka rýchlosť vylučovania naprašovaním;

(4) Hustota defektov filmu je vysoká.