Напыление переменным током, в частности планарное магнетронное напыление переменным током, предполагает использование источника питания переменного тока (AC) вместо источника питания постоянного тока (DC). Это изменение типа источника питания вносит несколько ключевых различий и преимуществ в процесс напыления.
Краткое описание напыления переменным током:
При напылении переменным током традиционный источник питания постоянного тока заменяется источником питания переменного тока средней частоты. Это изменение меняет потенциал мишени с постоянного отрицательного напряжения на переменное импульсное напряжение. Эта модификация помогает устранить аномальные явления разряда и повышает плотность плазмы вблизи подложки, не требуя дополнительных мер по охлаждению мишени.
-
Подробное объяснение:
- Изменение источника питания:
- При напылении переменным током источник питания постоянного тока, используемый в традиционном планарном магнетронном напылении, заменяется на источник питания переменного тока. Это изменение имеет принципиальное значение, поскольку оно меняет способ взаимодействия мишени с плазмой.
-
Потенциал мишени при напылении переменным током - это не постоянное отрицательное напряжение, как при напылении постоянным током, а серия чередующихся положительных и отрицательных импульсов. Этот динамический потенциал помогает более эффективно управлять плазменной средой.
- Устранение аномальных разрядов:
- Переменный характер напряжения, подаваемого на мишень, помогает уменьшить или устранить аномальные разряды. Это очень важно для поддержания стабильного и эффективного процесса напыления.
-
Аномальные разряды могут нарушить равномерность и качество процесса осаждения, и их уменьшение или устранение с помощью напыления переменным током повышает общую надежность процесса.
- Повышенная плотность плазмы:
- Использование переменного тока также приводит к увеличению плотности плазмы вблизи подложки. Это выгодно, поскольку более высокая плотность плазмы может увеличить скорость бомбардировки ионами мишени, что приводит к повышению скорости осаждения.
-
Это увеличение происходит без необходимости дополнительных мер по охлаждению мишени, так как средняя мощность, подаваемая на поверхность мишени, остается постоянной.
- Преимущества напыления переменным током:
- Напыление переменным током позволяет эффективно распылять такие материалы, как мишени ZAO (оксид цинка, легированный алюминием) и другие полупроводниковые мишени. Оно менее вредно для операторов по сравнению с радиочастотным (RF) напылением.
- Он позволяет стабилизировать процесс осаждения, устраняя проблему отравления материала мишени, которая может возникнуть при реактивном напылении пленок соединений.
-
Параметры процесса при напылении переменным током легко контролируются, а толщина пленки может быть более равномерной.
- Эффекты магнитного поля:
Наличие магнитного поля при планарном магнетронном распылении переменного тока помогает концентрировать электроны, тем самым увеличивая электронную плотность. Повышенная электронная плотность усиливает ионизацию аргона, что приводит к увеличению количества ионов аргона, которые бомбардируют мишень, увеличивая скорость осаждения.
В заключение следует отметить, что распыление переменным током, особенно в контексте планарного магнетронного распыления, предлагает значительные преимущества по сравнению с традиционным распылением постоянным током, повышая стабильность процесса, эффективность и возможность работы с различными материалами мишеней.
Раскройте потенциал напыления переменным током вместе с KINTEK!
