ข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยีการเคลือบสปัตเตอร์

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ผู้ใช้จำนวนมากได้สอบถามเกี่ยวกับข้อดีและข้อเสียของเทคโนโลยีการเคลือบสปัตเตอร์ ตามความต้องการของลูกค้าของเรา ขณะนี้ผู้เชี่ยวชาญจากแผนกเทคโนโลยี RSM จะแบ่งปันกับเรา โดยหวังว่าจะแก้ปัญหาได้อาจมีประเด็นดังต่อไปนี้:

　　1、 สปัตเตอร์แมกนีตรอนไม่สมดุล

สมมติว่าฟลักซ์แม่เหล็กที่ผ่านปลายขั้วแม่เหล็กด้านในและด้านนอกของแคโทดแมกนีตรอนสปัตเตอร์ริ่งไม่เท่ากัน มันจะเป็นแคโทดแมกนีตรอนสปัตเตอร์ริ่งที่ไม่สมดุลสนามแม่เหล็กของแคโทดแมกนีตรอนสปัตเตอร์ริ่งธรรมดาจะกระจุกตัวอยู่ใกล้พื้นผิวเป้าหมาย ในขณะที่สนามแม่เหล็กของแคโทดแมกนีตรอนสปัตเตอร์ริ่งที่ไม่สมดุลจะแผ่รังสีออกจากเป้าหมายสนามแม่เหล็กของแมกนีตรอนแคโทดธรรมดาจะจำกัดพลาสมาใกล้กับพื้นผิวเป้าหมายอย่างแน่นหนา ในขณะที่พลาสมาใกล้กับสารตั้งต้นนั้นอ่อนแอมากและสารตั้งต้นจะไม่ถูกโจมตีด้วยไอออนและอิเล็กตรอนที่รุนแรงสนามแม่เหล็กแมกนีตรอนแคโทดที่ไม่สมดุลสามารถขยายพลาสมาให้ห่างจากพื้นผิวเป้าหมายและจุ่มสารตั้งต้นได้

　　2、 สปัตเตอร์ความถี่วิทยุ (RF)

หลักการของการฝากฟิล์มฉนวน: ศักย์ไฟฟ้าเชิงลบจะถูกนำไปใช้กับตัวนำที่วางอยู่ที่ด้านหลังของเป้าหมายฉนวนในพลาสมาการปล่อยแสง เมื่อแผ่นนำไอออนบวกเร่งความเร็ว มันจะโจมตีเป้าหมายที่เป็นฉนวนที่อยู่ด้านหน้าจนสปัตเตอร์การสปัตเตอร์นี้สามารถคงอยู่ได้เพียง 10-7 วินาทีเท่านั้นหลังจากนั้น ศักยภาพเชิงบวกที่เกิดจากประจุบวกที่สะสมบนเป้าหมายที่เป็นฉนวนจะชดเชยศักย์ไฟฟ้าเชิงลบบนแผ่นตัวนำ ดังนั้นการระดมยิงไอออนบวกพลังงานสูงบนเป้าหมายที่เป็นฉนวนจึงหยุดลงในเวลานี้ หากขั้วของแหล่งจ่ายไฟกลับด้าน อิเล็กตรอนจะโจมตีแผ่นฉนวนและทำให้ประจุบวกบนแผ่นฉนวนเป็นกลางภายใน 10-9 วินาที ทำให้ศักย์ไฟฟ้าเป็นศูนย์ในเวลานี้ การกลับขั้วของแหล่งจ่ายไฟอาจทำให้เกิดการสปัตเตอร์เป็นเวลา 10-7 วินาที

ข้อดีของการสปัตเตอร์ RF: สามารถสปัตเตอร์ทั้งเป้าหมายโลหะและเป้าหมายไดอิเล็กทริกได้

　　3、 สปัตเตอร์แมกนีตรอน DC

อุปกรณ์เคลือบแมกนีตรอนสปัตเตอร์จะเพิ่มสนามแม่เหล็กในเป้าหมายแคโทดสปัตเตอร์ DC ใช้แรงลอเรนซ์ของสนามแม่เหล็กเพื่อผูกและขยายวิถีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในสนามไฟฟ้า เพิ่มโอกาสของการชนกันระหว่างอิเล็กตรอนและอะตอมของก๊าซ เพิ่ม อัตราการไอออไนเซชันของอะตอมก๊าซ เพิ่มจำนวนไอออนพลังงานสูงที่โจมตีเป้าหมาย และลดจำนวนอิเล็กตรอนพลังงานสูงที่โจมตีพื้นผิวที่ชุบ

ข้อดีของการสปัตเตอร์แมกนีตรอนระนาบ:

1. ความหนาแน่นของพลังงานเป้าหมายสามารถเข้าถึง 12w/cm2;

2. แรงดันไฟฟ้าเป้าหมายสามารถเข้าถึง 600V;

3. แรงดันแก๊สสามารถเข้าถึง 0.5pa

ข้อเสียของการสปัตเตอร์แมกนีตรอนระนาบ: เป้าหมายสร้างช่องสปัตเตอร์ในพื้นที่รันเวย์ การกัดของพื้นผิวเป้าหมายทั้งหมดไม่สม่ำเสมอ และอัตราการใช้ของเป้าหมายเพียง 20% - 30%

　　4、 ความถี่กลาง AC แมกนีตรอนสปัตเตอร์

มันหมายถึงว่าในอุปกรณ์สปัตเตอร์แมกนีตรอน AC ความถี่ปานกลาง โดยปกติแล้วเป้าหมายสองตัวที่มีขนาดและรูปร่างเหมือนกันจะได้รับการกำหนดค่าเคียงข้างกัน ซึ่งมักเรียกว่าเป้าหมายคู่พวกเขาถูกระงับการติดตั้งโดยปกติแล้ว สองเป้าหมายจะถูกขับเคลื่อนในเวลาเดียวกันในกระบวนการสปัตเตอร์ปฏิกิริยาแมกนีตรอนความถี่ปานกลาง AC ทั้งสองเป้าหมายจะทำหน้าที่เป็นขั้วบวกและแคโทดตามลำดับ และพวกมันจะทำหน้าที่เป็นแคโทดแอโนดซึ่งกันและกันในครึ่งรอบเดียวกันเมื่อเป้าหมายอยู่ที่ศักย์ไฟฟ้าครึ่งรอบเชิงลบ พื้นผิวเป้าหมายจะถูกถล่มและสปัตเตอร์ด้วยไอออนบวกในครึ่งรอบเชิงบวก อิเล็กตรอนของพลาสมาจะถูกเร่งไปยังพื้นผิวเป้าหมายเพื่อทำให้ประจุบวกที่สะสมอยู่บนพื้นผิวฉนวนของพื้นผิวเป้าหมายเป็นกลาง ซึ่งไม่เพียงแต่ระงับการจุดระเบิดของพื้นผิวเป้าหมายเท่านั้น แต่ยังกำจัดปรากฏการณ์ของ “ การหายไปของแอโนด”

ข้อดีของการสปัตเตอร์ปฏิกิริยาสองเป้าหมายความถี่กลางคือ:

(1) อัตราการสะสมสูงสำหรับเป้าหมายซิลิกอน อัตราการสะสมของสปัตเตอร์ปฏิกิริยาความถี่ปานกลางคือ 10 เท่าของ DC ปฏิกิริยาสปัตเตอร์

(2) กระบวนการสปัตเตอร์สามารถทำให้เสถียรที่จุดปฏิบัติการที่ตั้งไว้

(3) ปรากฏการณ์ “การจุดระเบิด” หมดสิ้นไปความหนาแน่นของข้อบกพร่องของฟิล์มฉนวนที่เตรียมไว้นั้นมีขนาดน้อยกว่าวิธีการสปัตเตอร์ปฏิกิริยา DC หลายประการ

(4) อุณหภูมิพื้นผิวที่สูงขึ้นจะเป็นประโยชน์ในการปรับปรุงคุณภาพและการยึดเกาะของฟิล์ม

(5) หากแหล่งจ่ายไฟเพื่อให้ตรงกับเป้าหมายได้ง่ายกว่าแหล่งจ่ายไฟ RF

　　5、 สปัตเตอร์แมกนีตรอนปฏิกิริยา

ในกระบวนการสปัตเตอร์ ก๊าซปฏิกิริยาจะถูกป้อนเพื่อทำปฏิกิริยากับอนุภาคที่สปัตเตอร์เพื่อสร้างฟิล์มผสมสามารถให้ก๊าซปฏิกิริยาเพื่อทำปฏิกิริยากับเป้าหมายของสารประกอบสปัตเตอร์ในเวลาเดียวกัน และยังสามารถให้ก๊าซปฏิกิริยาเพื่อทำปฏิกิริยากับเป้าหมายของโลหะสปัตเตอร์หรือโลหะผสมในเวลาเดียวกันเพื่อเตรียมฟิล์มสารประกอบด้วยอัตราส่วนทางเคมีที่กำหนด

ข้อดีของฟิล์มผสมแมกนีตรอนสปัตเตอร์ริ่งปฏิกิริยา:

(1) วัสดุเป้าหมายและก๊าซปฏิกิริยาที่ใช้ ได้แก่ ออกซิเจน ไนโตรเจน ไฮโดรคาร์บอน ฯลฯ ซึ่งมักจะได้รับผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูงได้ง่าย ซึ่งเอื้อต่อการเตรียมฟิล์มสารประกอบที่มีความบริสุทธิ์สูง

(2) โดยการปรับพารามิเตอร์กระบวนการ สามารถเตรียมฟิล์มสารประกอบทางเคมีหรือไม่ใช่สารเคมี เพื่อให้สามารถปรับลักษณะของฟิล์มได้

(3) อุณหภูมิของพื้นผิวไม่สูงและมีข้อ จำกัด เล็กน้อยเกี่ยวกับวัสดุพิมพ์

(4) เหมาะสำหรับการเคลือบสม่ำเสมอในพื้นที่ขนาดใหญ่และตระหนักถึงการผลิตทางอุตสาหกรรม

ในกระบวนการสปัตเตอร์แมกนีตรอนปฏิกิริยา ความไม่แน่นอนของการสปัตเตอร์ผสมเกิดขึ้นได้ง่าย ส่วนใหญ่ได้แก่:

(1) เป็นการยากที่จะเตรียมเป้าหมายแบบผสม

(2) ปรากฏการณ์การอาร์คที่โดดเด่น (การปล่อยอาร์ค) ที่เกิดจากพิษต่อเป้าหมายและความไม่เสถียรของกระบวนการสปัตเตอร์

(3) อัตราการสะสมสปัตเตอร์ต่ำ

(4) ความหนาแน่นของข้อบกพร่องของฟิล์มสูง