יתרונות וחסרונות של טכנולוגיית ציפוי מקרטעת

לאחרונה, משתמשים רבים שאלו על היתרונות והחסרונות של טכנולוגיית ציפוי קפיצה, בהתאם לדרישות הלקוחות שלנו, כעת ישתפו אותנו מומחים ממחלקת הטכנולוגיה של RSM, בתקווה לפתור בעיות.יש כנראה את הנקודות הבאות:

　　1、 קפיצת מגנטרון לא מאוזנת

בהנחה שהשטף המגנטי העובר דרך קצוות הקוטב המגנטי הפנימי והחיצוני של קתודה מקרטעת המגנטרונים אינו שווה, זוהי קתודה מקרטעת מגנטרון לא מאוזנת.השדה המגנטי של הקתודה המקרטעת המגנטרונים הרגילה מרוכז ליד משטח המטרה, בעוד שהשדה המגנטי של הקתודה המקרטעת המגנטרון הלא מאוזנת מקרין אל מחוץ למטרה.השדה המגנטי של קתודה המגנטרונית הרגילה מגביל בחוזקה את הפלזמה ליד משטח המטרה, בעוד שהפלזמה ליד המצע חלשה מאוד, והמצע לא יופגז על ידי יונים ואלקטרונים חזקים.השדה המגנטי של קתודה מגנטרון שאינו בשיווי משקל יכול להרחיק את הפלזמה הרחק ממשטח המטרה ולטבול את המצע.

　　2、 קיצוץ בתדר רדיו (RF).

העיקרון של הנחת סרט בידוד: פוטנציאל שלילי מופעל על המוליך המונח על גב מטרת הבידוד.בפלזמה של פריקת זוהר, כאשר לוחית מנחה היונים החיוביים מאיץ, היא מפציץ את מטרת הבידוד שלפניה כדי לקרטט.הקפיצה הזו יכולה להימשך רק 10-7 שניות.לאחר מכן, הפוטנציאל החיובי הנוצר מהמטען החיובי שנצבר על מטרת הבידוד מקזז את הפוטנציאל השלילי על לוח המוליך, כך שההפצצה של יונים חיוביים בעלי אנרגיה גבוהה על מטרת הבידוד נעצרת.בשלב זה, אם הקוטביות של ספק הכוח הופכת, האלקטרונים יפציצו את לוח הבידוד וינטרלו את המטען החיובי על לוח הבידוד תוך 10-9 שניות, ויהפכו את הפוטנציאל שלו לאפס.בשלב זה, היפוך הקוטביות של ספק הכוח יכול לייצר קיצוץ למשך 10-7 שניות.

היתרונות של קיצוץ RF: ניתן לקרטט גם מטרות מתכת וגם מטרות דיאלקטריות.

　　3、 מקרטעת מגנטרון DC

ציוד ציפוי הקזת המגנטרון מגדיל את השדה המגנטי ביעד הקתודה המקרטעת DC, משתמש בכוח לורנץ של השדה המגנטי כדי לקשור ולהאריך את מסלול האלקטרונים בשדה החשמלי, מגדיל את הסיכוי להתנגשות בין אלקטרונים ואטומי גז, מגדיל את קצב יינון של אטומי גז, מגדיל את מספר יונים עתירי אנרגיה המפציצים את המטרה ומקטין את מספר האלקטרונים עתירי האנרגיה המפציצים את המצע המצופה.

יתרונות של קפיצת מגנטרון מישורית:

1. צפיפות הספק היעד יכולה להגיע ל-12w/cm2;

2. מתח היעד יכול להגיע ל-600V;

3. לחץ הגז יכול להגיע ל-0.5pa.

חסרונות של קפיצת מגנטרון מישורית: המטרה יוצרת תעלת מקרטעת באזור המסלול, תחריט כל משטח המטרה אינו אחיד ושיעור הניצול של המטרה הוא רק 20% – 30%.

　　4、 תדר ביניים AC magnetron sputtering

הכוונה היא לכך שבציוד המקרטעת מגנטרון AC בתדר בינוני, בדרך כלל מוגדרות זו לצד זו שתי מטרות בעלות גודל וצורה זהים, המכונה לעתים קרובות מטרות תאומות.הם מתקנים מושעים.בדרך כלל, שתי מטרות מופעלות בו זמנית.בתהליך של תרסיס תגובתי של מגנטרון AC בתדר בינוני, שתי המטרות פועלות בתור אנודה וקתודה, והן פועלות בתור קתודה אנודה אחת לשניה באותו חצי מחזור.כאשר המטרה נמצאת בפוטנציאל חצי מחזור שלילי, משטח המטרה מופגז ומקרטע על ידי יונים חיוביים;בחצי המחזור החיובי, האלקטרונים של הפלזמה מואצים אל משטח המטרה כדי לנטרל את המטען החיובי שנצבר על פני השטח המבודדים של משטח המטרה, מה שלא רק מדכא את ההצתה של משטח המטרה, אלא גם מבטל את התופעה של " היעלמות האנודה".

היתרונות של קפיצת מטרה כפולה בתדר ביניים הם:

(1) שיעור שיקוע גבוה.עבור מטרות סיליקון, קצב התצהיר של קיזור תגובתי בתדירות בינונית הוא פי 10 מזה של קיזור תגובתי DC;

(2) ניתן לייצב את תהליך הקפיצה בנקודת הפעולה שנקבעה;

(3) תופעת ה"הצתה" מתבטלת.צפיפות הפגמים של הסרט הבידוד המוכן היא בכמה סדרי גודל פחותה מזו של שיטת הקפיצה התגובתית של DC;

(4) טמפרטורת מצע גבוהה יותר מועילה לשיפור האיכות וההידבקות של הסרט;

(5) אם קל יותר להתאים את אספקת הכוח למטרה מאשר לספק כוח RF.

　　5、 קיצוץ מגנטרון תגובתי

בתהליך הקפיצה, גז התגובה מוזן כדי להגיב עם החלקיקים המקרזים כדי לייצר סרטים מורכבים.זה יכול לספק גז תגובתי כדי להגיב עם מטרת התרכובת המקרטעת בו זמנית, וזה יכול גם לספק גז תגובתי כדי להגיב עם מטרת המתכת או הסגסוגת המקרטעת בו זמנית כדי להכין סרטים מורכבים עם יחס כימי נתון.

היתרונות של סרטי תרכובת מגנטרון תגובתיים:

(1) חומרי המטרה וגזי התגובה המשמשים הם חמצן, חנקן, פחמימנים וכו', שבדרך כלל קל להשיג מוצרים בעלי טוהר גבוה, דבר המסייע להכנת סרטי תרכובת בטוהר גבוה;

(2) על ידי התאמת פרמטרי התהליך, ניתן להכין סרטי תרכובות כימיות או לא כימיות, כך שניתן להתאים את המאפיינים של הסרטים;

(3) טמפרטורת המצע אינה גבוהה, ויש מעט הגבלות על המצע;

(4) זה מתאים לציפוי אחיד בשטח גדול ומממש ייצור תעשייתי.

בתהליך של קימוט מגנטרון תגובתי, קל להתרחש חוסר היציבות של קיזור תרכובות, כולל:

(1) קשה להכין מטרות מורכבות;

(2) תופעת פגיעת קשת (פריקת קשת) הנגרמת כתוצאה מהרעלת מטרה וחוסר יציבות של תהליך הקפיצה;

(3) קצב שקיעת קיצוץ נמוך;

(4) צפיפות הפגם של הסרט גבוהה.