스퍼터링 코팅 기술의 장점과 단점

최근 많은 사용자들이 스퍼터링 코팅 기술의 장점과 단점에 대해 문의하고 있습니다. 고객의 요구 사항에 따라 이제 RSM 기술 부서의 전문가가 문제 해결을 희망하면서 공유해 드리겠습니다.아마도 다음과 같은 점이 있을 것입니다.

　　1, 불균형 마그네트론 스퍼터링

마그네트론 스퍼터링 음극의 내부 자극 끝과 외부 자극 끝을 통과하는 자속이 동일하지 않다고 가정하면 불균형 마그네트론 스퍼터링 음극입니다.일반 마그네트론 스퍼터링 음극의 자기장은 타겟 표면 근처에 집중되는 반면 불균형 마그네트론 스퍼터링 음극의 자기장은 타겟 밖으로 방출됩니다.일반 마그네트론 음극의 자기장은 타겟 표면 근처의 플라즈마를 단단히 제한하는 반면 기판 근처의 플라즈마는 매우 약하며 기판은 강한 이온과 전자에 의해 충격을 받지 않습니다.비평형 마그네트론 음극 자기장은 플라즈마를 대상 표면에서 멀리 확장하여 기판을 담글 수 있습니다.

　　2, 무선 주파수(RF) 스퍼터링

절연막을 증착하는 원리: 절연 타겟 뒷면에 배치된 도체에 음전위가 인가됩니다.글로 방전 플라즈마에서는 양이온 유도판이 가속되면 앞의 절연 타겟에 충격을 가해 스퍼터링됩니다.이 스퍼터링은 10~7초 동안만 지속될 수 있습니다.그 후 절연 타겟에 축적된 양전하에 의해 형성된 양전위가 도체판의 음전위를 상쇄하므로 고에너지 양이온이 절연 타겟에 충격을 가하는 것이 중단됩니다.이때 전원의 극성이 바뀌면 전자가 절연판에 충격을 가해 10~9초 내에 절연판의 양전하를 중화시켜 전위를 0으로 만듭니다.이때, 전원 극성을 반대로 하면 10~7초간 스퍼터링이 발생할 수 있습니다.

RF 스퍼터링의 장점: 금속 타겟과 유전체 타겟 모두 스퍼터링할 수 있습니다.

　　3, DC 마그네트론 스퍼터링

마그네트론 스퍼터링 코팅 장비는 DC 스퍼터링 음극 타겟의 자기장을 증가시키고, 자기장의 로렌츠 힘을 사용하여 전기장에서 전자의 궤적을 결합 및 확장하고, 전자와 가스 원자 간의 충돌 가능성을 높이고, 가스 원자의 이온화 속도는 타겟에 충돌하는 고에너지 이온의 수를 증가시키고 도금된 기판에 충돌하는 고에너지 전자의 수를 감소시킵니다.

평면 마그네트론 스퍼터링의 장점:

1. 목표 전력 밀도는 12w/cm2에 도달할 수 있습니다.

2. 목표 전압은 600V에 도달할 수 있습니다.

3. 가스 압력은 0.5pa에 도달할 수 있습니다.

평면형 마그네트론 스퍼터링의 단점: 타겟이 활주로 영역에 스퍼터링 채널을 형성하고 전체 타겟 표면의 에칭이 고르지 않으며 타겟의 활용률이 20%~30%에 불과합니다.

　　4, 중간 주파수 AC 마그네트론 스퍼터링

이는 중주파 AC 마그네트론 스퍼터링 장비에서 일반적으로 크기와 모양이 동일한 두 개의 타겟이 나란히 구성되어 있으며 종종 트윈 타겟이라고 합니다.설치가 중단되었습니다.일반적으로 두 개의 대상에 동시에 전원이 공급됩니다.중주파 AC 마그네트론 반응성 스퍼터링 공정에서 두 타겟은 차례로 양극과 음극으로 작용하며 동일한 반주기에서 서로 양극 음극으로 작용합니다.표적이 음의 반주기 전위에 있을 때, 표적 표면은 양이온에 의해 충격을 받고 스퍼터링됩니다.양의 반주기에서는 플라즈마의 전자가 표적 표면으로 가속되어 표적 표면의 절연 표면에 축적된 양전하를 중화시켜 표적 표면의 발화를 억제할 뿐만 아니라 "" 양극 소멸”.

중간 주파수 이중 타겟 반응성 스퍼터링의 장점은 다음과 같습니다.

(1) 증착률이 높다.실리콘 타겟의 경우 중주파 반응성 스퍼터링의 증착 속도는 DC 반응성 스퍼터링의 10배입니다.

(2) 스퍼터링 공정은 설정된 작동점에서 안정화될 수 있습니다.

(3) “점화” 현상이 제거됩니다.제조된 절연막의 결함 밀도는 DC 반응성 스퍼터링 방법에 비해 몇 자릿수 낮습니다.

(4) 기판 온도가 높을수록 필름의 품질과 접착력이 향상됩니다.

(5) 전원 공급 장치가 RF 전원 공급 장치보다 대상에 맞추기 쉬운 경우.

　　5, 반응성 마그네트론 스퍼터링

스퍼터링 공정에서는 반응 가스가 공급되어 스퍼터링된 입자와 반응하여 복합 필름을 생성합니다.스퍼터링 화합물 타겟과 동시에 반응하는 반응성 가스를 제공할 수 있으며, 또한 스퍼터링 금속 또는 합금 타겟과 동시에 반응하는 반응성 가스를 제공하여 주어진 화학적 비율로 화합물 필름을 제조할 수도 있습니다.

반응성 마그네트론 스퍼터링 복합 필름의 장점:

(1) 사용되는 대상 물질 및 반응 가스는 산소, 질소, 탄화수소 등이며 일반적으로 고순도 제품을 쉽게 얻을 수 있어 고순도 화합물 필름을 제조하는 데 도움이 됩니다.

(2) 공정 변수를 조정함으로써 화학적 또는 비화학적 복합 필름을 제조할 수 있어 필름의 특성을 조정할 수 있습니다.

(3) 기판 온도가 높지 않고 기판에 대한 제한이 거의 없습니다.

(4) 대면적 균일 코팅에 적합하며 공업적 생산을 실현한다.

반응성 마그네트론 스퍼터링 공정에서 주로 다음을 포함하여 복합 스퍼터링의 불안정성이 발생하기 쉽습니다.

(1) 복합 타겟을 준비하기가 어렵습니다.

(2) 타겟 피독에 의한 아크 스트라이킹(아크 방전) 현상 및 스퍼터링 공정의 불안정성;

(3) 낮은 스퍼터링 증착 속도;

(4) 필름의 결함 밀도가 높다.