Recentemente, muitos usuários perguntaram sobre as vantagens e desvantagens da tecnologia de revestimento por pulverização catódica. De acordo com as necessidades de nossos clientes, agora especialistas do Departamento de Tecnologia da RSM compartilharão conosco, na esperança de resolver problemas.Provavelmente existem os seguintes pontos:
1、 Sputtering de magnetron desequilibrado
Supondo que o fluxo magnético que passa pelas extremidades do pólo magnético interno e externo do cátodo de pulverização catódica do magnetron não seja igual, é um cátodo de pulverização catódica do magnetron desequilibrado.O campo magnético do cátodo de pulverização catódica de magnetron comum está concentrado próximo à superfície do alvo, enquanto o campo magnético do cátodo de pulverização catódica de magnetron desequilibrado irradia para fora do alvo.O campo magnético do cátodo magnetron comum restringe fortemente o plasma próximo à superfície do alvo, enquanto o plasma próximo ao substrato é muito fraco e o substrato não será bombardeado por íons e elétrons fortes.O campo magnético do cátodo magnetron sem equilíbrio pode estender o plasma para longe da superfície alvo e imergir o substrato.
2、 Sputtering de radiofrequência (RF)
O princípio de deposição de filme isolante: um potencial negativo é aplicado ao condutor colocado na parte traseira do alvo isolante.No plasma de descarga luminosa, quando a placa guia de íons positivos acelera, ela bombardeia o alvo isolante à sua frente para disparar.Essa pulverização catódica pode durar apenas de 10 a 7 segundos.Depois disso, o potencial positivo formado pela carga positiva acumulada no alvo isolante compensa o potencial negativo na placa condutora, interrompendo o bombardeio de íons positivos de alta energia no alvo isolante.Neste momento, se a polaridade da fonte de alimentação for invertida, os elétrons irão bombardear a placa isolante e neutralizar a carga positiva na placa isolante dentro de 10-9 segundos, tornando seu potencial zero.Neste momento, inverter a polaridade da fonte de alimentação pode produzir pulverização catódica por 10 a 7 segundos.
Vantagens da pulverização catódica de RF: tanto alvos metálicos quanto alvos dielétricos podem ser pulverizados.
3. Sputtering de magnetron DC
O equipamento de revestimento por pulverização catódica magnetron aumenta o campo magnético no alvo do cátodo de pulverização catódica DC, usa a força de Lorentz do campo magnético para ligar e estender a trajetória dos elétrons no campo elétrico, aumenta a chance de colisão entre elétrons e átomos de gás, aumenta o taxa de ionização dos átomos de gás, aumenta o número de íons de alta energia que bombardeiam o alvo e diminui o número de elétrons de alta energia que bombardeiam o substrato revestido.
Vantagens da pulverização catódica planar de magnetron:
1. A densidade de potência alvo pode atingir 12w/cm2;
2. A tensão alvo pode chegar a 600V;
3. A pressão do gás pode chegar a 0,5pa.
Desvantagens da pulverização catódica planar do magnetrão: o alvo forma um canal de pulverização catódica na área da pista, a gravação de toda a superfície do alvo é irregular e a taxa de utilização do alvo é de apenas 20% - 30%.
4、 Sputtering de magnetron CA de frequência intermediária
Refere-se a que no equipamento de pulverização catódica de magnetron AC de média frequência, geralmente dois alvos com o mesmo tamanho e formato são configurados lado a lado, muitas vezes chamados de alvos gêmeos.São instalações suspensas.Normalmente, dois alvos são acionados ao mesmo tempo.No processo de pulverização catódica AC de média frequência, os dois alvos atuam como ânodo e cátodo, por sua vez, e atuam como ânodo-cátodo um ao outro no mesmo meio ciclo.Quando o alvo está no potencial negativo de meio ciclo, a superfície do alvo é bombardeada e pulverizada por íons positivos;No meio ciclo positivo, os elétrons do plasma são acelerados em direção à superfície alvo para neutralizar a carga positiva acumulada na superfície isolante da superfície alvo, o que não apenas suprime a ignição da superfície alvo, mas também elimina o fenômeno de “ desaparecimento do ânodo”.
As vantagens da pulverização catódica de alvo duplo de frequência intermediária são:
(1) Alta taxa de deposição.Para alvos de silício, a taxa de deposição da pulverização catódica de média frequência é 10 vezes maior que a da pulverização catódica reativa DC;
(2) O processo de pulverização catódica pode ser estabilizado no ponto operacional definido;
(3) O fenômeno da “ignição” é eliminado.A densidade do defeito do filme isolante preparado é várias ordens de grandeza menor do que a do método de pulverização catódica reativa DC;
(4) A temperatura mais alta do substrato é benéfica para melhorar a qualidade e a adesão do filme;
(5) Se a fonte de alimentação for mais fácil de corresponder ao alvo do que a fonte de alimentação de RF.
5、 Sputtering de magnetron reativo
No processo de pulverização catódica, o gás de reação é alimentado para reagir com as partículas pulverizadas para produzir filmes compostos.Ele pode fornecer gás reativo para reagir com o alvo do composto de pulverização catódica ao mesmo tempo, e também pode fornecer gás reativo para reagir com o alvo de metal ou liga de pulverização catódica ao mesmo tempo para preparar filmes compostos com uma determinada proporção química.
Vantagens dos filmes compostos de pulverização catódica com magnetron reativo:
(1) Os materiais alvo e gases de reação utilizados são oxigênio, nitrogênio, hidrocarbonetos, etc., que geralmente são produtos de alta pureza fáceis de obter, o que conduz à preparação de filmes compostos de alta pureza;
(2) Ajustando os parâmetros do processo, podem ser preparados filmes de compostos químicos ou não químicos, para que as características dos filmes possam ser ajustadas;
(3) A temperatura do substrato não é alta e há poucas restrições ao substrato;
(4) É adequado para revestimento uniforme em grandes áreas e realiza produção industrial.
No processo de pulverização catódica reativa por magnetron, a instabilidade da pulverização catódica composta é fácil de ocorrer, incluindo principalmente:
(1) É difícil preparar alvos compostos;
(2) O fenômeno de formação de arco (descarga de arco) causado pelo envenenamento do alvo e pela instabilidade do processo de pulverização catódica;
(3) Baixa taxa de deposição por pulverização catódica;
(4) A densidade de defeitos do filme é alta.
Horário da postagem: 21 de julho de 2022