Принцип работы асимметричного импульсного магнетронного распыления

Импульсное магнетронное распыление обычно использует прямоугольное волновое напряжение. Это связано не только с тем, что существующие электронные устройства могут быть легко использованы для получения формы волны прямоугольного волнового напряжения с использованием режима переключения, но также форма волны прямоугольного волнового сигнала благоприятна для изучения изменения плазмы распыляющего разряда. На фиг.1 показан прямоугольный волновой сигнал для импульсного распыления. Период импульса равен T. Время, в течение которого мишень распыляется в каждом цикле, составляет T-ΔT, а ΔT - время (ширина) положительного импульса, подаваемого на мишень. V ⁺ и V ^- соответственно амплитуды напряжения отрицательного и положительного импульсов, которые применяются к мишени. Чтобы поддерживать более высокую скорость распыления, длительность положительного импульса ΔT намного меньше периода импульса T.

Чтобы полностью нейтрализовать положительный заряд, накопленный на изолирующем слое целевой поверхности в более короткое время ΔT, положительное напряжение V на поверхности мишени не может быть слишком низким, но оно обычно не превышает 100 В. Поскольку используемая форма импульса импульса является асимметричной, ее называют асимметричным импульсным магнетронным распылением.

Рис. 1 Форма волны напряжения прямоугольной волны для импульсного реактивного распыления

Импульсное распыление отличается от промежуточного распыления промежуточной частоты двойным мишенью, поскольку оно обычно использует только одну цель. Используя технологию импульсно-реактивного магнетронного распыления, было достигнуто долгосрочное стабильное осаждение пленок Al2O3 со скоростью осаждения 240 нм / мин. Толщина покрытой пленки Al2O3 составляла до 50 мкм. Из-за успешного устранения воспламенения мишени дефекты пленок Al2O3 уменьшаются на 3-4 порядка. Импульсное реактивное магнетронное распыление показывает его превосходство при осаждении Si O2, Ti Ox, Ta Ox, Si Nx, DLC, Al2O3, ITO и других пленках.

Импульсное распыление более благоприятно для рассеивания тепла мишени, т. Е. Возможно подавать энергию с мощными импульсами. Поэтому процесс распыления обладает большей избирательностью и гибкостью. Возникновение технологии магнетронного распыления с промежуточной частотой переменного тока и асимметричной импульсной технологии распыления заложили основу для индустриализации технологии формирования пленки для химической реакции напыления.