Nylig har mange brukere spurt om fordelene og ulempene ved sputtering-beleggteknologi. I henhold til kravene til våre kunder vil nå eksperter fra RSM Technology Department dele med oss i håp om å løse problemer.Det er sannsynligvis følgende punkter:
1、 Ubalansert magnetronsputtering
Forutsatt at den magnetiske fluksen som passerer gjennom de indre og ytre magnetiske polendene av magnetronforstøvningskatoden ikke er lik, er det en ubalansert magnetronforstøvningskatode.Magnetfeltet til den vanlige magnetronforstøvningskatoden er konsentrert nær måloverflaten, mens magnetfeltet til den ubalanserte magnetronforstøvningskatoden stråler ut av målet.Magnetfeltet til den vanlige magnetronkatoden begrenser plasmaet nær måloverflaten, mens plasmaet nær substratet er veldig svakt, og substratet vil ikke bli bombardert av sterke ioner og elektroner.Det ikke-likevektsmagnetronkatodemagnetfeltet kan strekke plasmaet langt bort fra måloverflaten og senke substratet.
2、 Radiofrekvens (RF) sputtering
Prinsippet om å avsette isolerende film: et negativt potensial påføres lederen plassert på baksiden av det isolerende målet.I glødeutladningsplasmaet, når den positive ionelederplaten akselererer, bombarderer den det isolerende målet foran den for å sputtere.Denne sputteringen kan bare vare i 10-7 sekunder.Etter det vil det positive potensialet som dannes av den positive ladningen akkumulert på det isolerende målet forskyve det negative potensialet på lederplaten, slik at bombardementet av høyenergi-positive ioner på det isolerende målet stoppes.På dette tidspunktet, hvis polariteten til strømforsyningen er reversert, vil elektronene bombardere isolasjonsplaten og nøytralisere den positive ladningen på isolasjonsplaten innen 10-9 sekunder, slik at potensialet blir null.På dette tidspunktet kan reversering av polariteten til strømforsyningen gi sputtering i 10-7 sekunder.
Fordeler med RF-sputtering: både metallmål og dielektriske mål kan sputteres.
3、 DC magnetronsputtering
Magnetronforstøvningsbeleggsutstyret øker magnetfeltet i DC-forstøvningskatodemålet, bruker Lorentz-kraften til magnetfeltet til å binde og utvide banen til elektroner i det elektriske feltet, øker sjansen for kollisjon mellom elektroner og gassatomer, øker ioniseringshastighet for gassatomer, øker antallet høyenergiioner som bombarderer målet og reduserer antallet høyenergielektroner som bombarderer det belagte substratet.
Fordeler med plan magnetronsputtering:
1. Måleffekttettheten kan nå 12w/cm2;
2. Målspenningen kan nå 600V;
3. Gasstrykket kan nå 0,5pa.
Ulemper med plan magnetronforstøvning: målet danner en sputteringskanal i rullebaneområdet, etsingen av hele måloverflaten er ujevn, og utnyttelsesgraden til målet er bare 20 % – 30 %.
4、 Mellomfrekvens AC-magnetronsputtering
Det refererer til at i det mellomfrekvente AC-magnetronforstøvningsutstyret, er vanligvis to mål med samme størrelse og form konfigurert side om side, ofte referert til som tvillingmål.De er suspenderte installasjoner.Vanligvis drives to mål samtidig.I prosessen med middels frekvens AC-magnetron-reaktiv sputtering, fungerer de to målene som anode og katode etter tur, og de fungerer som anodekatode hverandre i samme halvsyklus.Når målet er ved det negative halvsykluspotensialet, blir måloverflaten bombardert og sputteret av positive ioner;I den positive halvsyklusen akselereres elektronene til plasmaet til måloverflaten for å nøytralisere den positive ladningen som er akkumulert på den isolerende overflaten av måloverflaten, som ikke bare undertrykker tenningen av måloverflaten, men også eliminerer fenomenet " anode forsvinning".
Fordelene med mellomfrekvens dobbel mål reaktiv sputtering er:
(1) Høy avsetningsrate.For silisiummål er avsetningshastigheten for middels frekvens reaktiv sputtering 10 ganger den for DC reaktiv sputtering;
(2) Sputteringsprosessen kan stabiliseres ved innstilt driftspunkt;
(3) Fenomenet "antenning" er eliminert.Defekttettheten til den forberedte isolasjonsfilmen er flere størrelsesordener mindre enn den for DC-reaktive sputtermetoden;
(4) Høyere underlagstemperatur er fordelaktig for å forbedre kvaliteten og vedheften til filmen;
(5) Hvis strømforsyningen er lettere å matche målet enn RF-strømforsyningen.
5、 Reaktiv magnetronsputtering
I sputteringsprosessen mates reaksjonsgassen for å reagere med de sputterte partiklene for å produsere sammensatte filmer.Det kan gi reaktiv gass som reagerer med sputterforbindelsesmålet på samme tid, og det kan også gi reaktiv gass for å reagere med sputtermetall- eller legeringsmålet samtidig for å fremstille sammensatte filmer med et gitt kjemisk forhold.
Fordeler med reaktive magnetronforstøvningssammensatte filmer:
(1) Målmaterialene og reaksjonsgassene som brukes er oksygen, nitrogen, hydrokarboner, etc., som vanligvis er lette å oppnå høyrente produkter, noe som bidrar til fremstilling av sammensatte filmer med høy renhet;
(2) Ved å justere prosessparametrene kan kjemiske eller ikke-kjemiske sammensatte filmer fremstilles, slik at egenskapene til filmene kan justeres;
(3) Substrattemperaturen er ikke høy, og det er få restriksjoner på underlaget;
(4) Den er egnet for jevnt belegg med stort område og realiserer industriell produksjon.
I prosessen med reaktiv magnetronsputtering er ustabiliteten til sammensatt sputtering lett å oppstå, hovedsakelig inkludert:
(1) Det er vanskelig å fremstille sammensatte mål;
(2) Fenomenet med bueslag (bueutladning) forårsaket av målforgiftning og ustabilitet i sputterprosessen;
(3) Lav forstøvningsavsetningshastighet;
(4) Defekttettheten til filmen er høy.
Innleggstid: 21. juli 2022