В последнее время многие пользователи интересуются преимуществами и недостатками технологии нанесения покрытия методом напыления. В соответствии с требованиями наших клиентов, теперь эксперты технологического отдела RSM поделятся с нами, надеясь решить проблемы.Вероятно, есть следующие моменты:
1、 Несбалансированное магнетронное распыление
Если предположить, что магнитный поток, проходящий через внутренний и внешний концы магнитных полюсов катода магнетронного распыления, не равен, то это несбалансированный катод магнетронного распыления.Магнитное поле обычного катода магнетронного распыления сосредоточено вблизи поверхности мишени, тогда как магнитное поле несбалансированного катода магнетронного распыления излучается за пределы мишени.Магнитное поле обычного магнетронного катода сильно ограничивает плазму вблизи поверхности мишени, тогда как плазма вблизи подложки очень слаба, и подложка не подвергается бомбардировке сильными ионами и электронами.Неравновесное магнитное поле катода магнетрона может распространять плазму далеко от поверхности мишени и погружать подложку.
2. Радиочастотное (РЧ) распыление.
Принцип нанесения изоляционной пленки: к проводнику, расположенному с обратной стороны изолирующей мишени, прикладывается отрицательный потенциал.В плазме тлеющего разряда, когда пластина положительного ионовода ускоряется, она бомбардирует изолирующую мишень перед ней и распыляет ее.Такое распыление может длиться всего 10-7 секунд.После этого положительный потенциал, образованный положительным зарядом, накопленным на изолирующей мишени, компенсирует отрицательный потенциал на пластине проводника, поэтому бомбардировка изолирующей мишени высокоэнергетическими положительными ионами прекращается.В это время, если поменять полярность источника питания, электроны будут бомбардировать изолирующую пластину и нейтрализовать положительный заряд на изолирующей пластине в течение 10-9 секунд, делая ее потенциал равным нулю.В это время изменение полярности источника питания может вызвать распыление в течение 10-7 секунд.
Преимущества ВЧ распыления: распылению можно подвергать как металлические, так и диэлектрические мишени.
3. Магнетронное распыление постоянного тока.
Оборудование для магнетронного распыления увеличивает магнитное поле в мишени катода для распыления постоянного тока, использует силу Лоренца магнитного поля для связывания и расширения траектории электронов в электрическом поле, увеличивает вероятность столкновения между электронами и атомами газа, увеличивает Скорость ионизации атомов газа увеличивает количество высокоэнергетических ионов, бомбардирующих мишень, и уменьшает количество высокоэнергетических электронов, бомбардирующих плакированную подложку.
Преимущества планарного магнетронного распыления:
1. Целевая плотность мощности может достигать 12 Вт/см2;
2. Целевое напряжение может достигать 600 В;
3. Давление газа может достигать 0,5 Па.
Недостатки планарного магнетронного распыления: мишень образует канал распыления в зоне ВПП, травление всей поверхности мишени неравномерное, коэффициент использования мишени составляет всего 20–30%.
4. Магнетронное распыление переменного тока промежуточной частоты.
Это означает, что в оборудовании для магнетронного распыления среднечастотного переменного тока обычно две мишени одинакового размера и формы расположены рядом, что часто называют сдвоенными мишенями.Это подвесные установки.Обычно одновременно поражаются две цели.В процессе среднечастотного магнетронного реактивного распыления переменного тока две мишени действуют поочередно как анод и катод, а также как анод и катод друг друга в одном и том же полупериоде.Когда мишень имеет отрицательный потенциал полупериода, поверхность мишени бомбардируется и распыляется положительными ионами;В положительном полупериоде электроны плазмы ускоряются к поверхности мишени для нейтрализации положительного заряда, накопленного на изолирующей поверхности мишени, что не только подавляет воспламенение поверхности мишени, но и устраняет явление исчезновение анода».
Преимущества реактивного распыления с двумя мишенями промежуточной частоты:
(1) Высокая скорость осаждения.Для кремниевых мишеней скорость осаждения при среднечастотном реактивном распылении в 10 раз выше, чем при реактивном распылении постоянным током;
(2) Процесс распыления можно стабилизировать в заданной рабочей точке;
(3) Устраняется явление «возгорания».Плотность дефектов полученной изолирующей пленки на несколько порядков меньше, чем при методе реактивного распыления постоянным током;
(4) Более высокая температура подложки полезна для улучшения качества и адгезии пленки;
(5) Если источник питания легче согласовать с целью, чем источник питания RF.
5. Реактивное магнетронное распыление.
В процессе распыления реакционный газ подается для реакции с распыленными частицами с образованием составных пленок.Он может одновременно подавать химически активный газ для реакции с мишенью распыляемого соединения, а также может одновременно подавать химически активный газ для реакции с мишенью из распыляемого металла или сплава для получения пленок соединения с заданным химическим соотношением.
Преимущества пленок реактивного магнетронного распыления:
(1) Используемыми целевыми материалами и реакционными газами являются кислород, азот, углеводороды и т. д., из которых обычно легко получить продукты высокой чистоты, что способствует получению пленок соединений высокой чистоты;
(2) Регулируя параметры процесса, можно получить пленки химических или нехимических соединений, чтобы можно было регулировать характеристики пленок;
(3) Температура подложки невысокая, ограничений для подложки мало;
(4) Подходит для равномерного покрытия большой площади и обеспечивает промышленное производство.
В процессе реактивного магнетронного распыления легко возникает нестабильность распыления соединений, в основном включающая:
(1) Сложно подготовить составные мишени;
(2) Явление зажигания дуги (дуговой разряд), вызванное отравлением мишени и нестабильностью процесса распыления;
(3) Низкая скорость напыления;
(4) Плотность дефектов пленки высока.
Время публикации: 21 июля 2022 г.