Η αρχή εργασίας του ασύμμετρου παλμικού Magnetron Sputtering

Η παλμική εκτόξευση μαγνητρονίου γενικά υιοθετεί μια ορθογώνια τάση κύματος. Αυτό δεν είναι μόνο επειδή οι υπάρχουσες ηλεκτρονικές συσκευές μπορούν εύκολα να χρησιμοποιηθούν για την απόκτηση της κυματομορφής της τάσης ορθογώνιου κύματος με τη χρήση ενός τρόπου μεταγωγής, αλλά και η κυματομορφή της τάσης ορθογώνιου κύματος είναι ευνοϊκή για τη μελέτη της διακύμανσης του πλάσματος εκτόξευσης με ψεκασμό. Το σχήμα 1 δείχνει κυματομορφή ορθογώνιας κυματομορφής τάσης για ψεκασμό παλμών. Η περίοδος παλμού είναι Τ. Ο χρόνος κατά τον οποίο ο στόχος είναι διασκορπισμένος σε κάθε κύκλο είναι Τ-ΔΤ, και ΔΤ είναι ο χρόνος (πλάτος) του θετικού παλμού που εφαρμόζεται στο στόχο. V ⁺ και V ^- είναι αντίστοιχα τα πλάτη τάσης του αρνητικού και θετικού παλμού που εφαρμόστηκαν στο στόχο. Προκειμένου να διατηρηθεί υψηλότερη ταχύτητα διασκορπισμού, η διάρκεια του θετικού παλμού ΔΤ είναι πολύ μικρότερη από την περίοδο παλμού Τ.

Για να εξουδετερωθεί πλήρως το θετικό φορτίο που συσσωρεύεται στο στρώμα μόνωσης της επιφάνειας στόχου σε μικρότερο χρόνο ΔΤ, η θετική τάση V στην επιφάνεια στόχου δεν μπορεί να είναι πολύ χαμηλή, αλλά γενικά δεν υπερβαίνει τα 100V. Δεδομένου ότι η χρησιμοποιούμενη κυματομορφή παλμών είναι ασύμμετρη, ονομάζεται ασύμμετρο παλμικό μαγνητρονικό ψεκασμό.

Σχήμα 1 Κυματομορφή τάσης ορθογώνιου κύματος για παλμικό αντιδραστικό ψεκασμό

Ο ψεκασμός με παλμούς είναι διαφορετικός από τη διεπιφάνεια διπλής στόχευσης ενδιάμεσης συχνότητας, επειδή χρησιμοποιεί γενικά μόνο έναν στόχο. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία ψεκασμού με μαγνητικά που ενεργοποιεί παλμικά, επιτυγχάνεται μακροχρόνια σταθερή απόθεση ταινιών ΑΙ2Ο3 με ρυθμό εναπόθεσης 240 nm / min. Το πάχος του επικαλυμμένου φιλμ ΑΙ2Ο3 ήταν μέχρι 50 μm. Λόγω της επιτυχούς εξάλειψης της ανάφλεξης-στόχου, τα ελαττώματα των φιλμ Al2O3 μειώνονται κατά 3 έως 4 τάξεις μεγέθους. Το παλμικό αντιδραστικό μαγνητρόν επίστρωμα δείχνει την υπεροχή του στην απόθεση SiO2, Ti Ox, Ta Ox, Si Nx, DLC, ΑΙ2Ο3, ITO και άλλων φιλμ.

Ο ψεκασμός παλμών είναι ευνοϊκότερος για τη διάχυση της θερμότητας του στόχου, δηλαδή είναι δυνατή η παροχή ισχύος με παλμούς υψηλής ισχύος. Ως εκ τούτου, η διαδικασία της εκτόξευσης έχει μεγαλύτερη επιλεκτικότητα και ευελιξία. Η εμφάνιση της ενδιάμεσης συχνότητας τεχνολογίας ψεκασμού magnetron AC και της ασύμμετρης τεχνολογίας ψεκασμού παλμών έθεσε τα θεμέλια για την εκβιομηχάνιση της τεχνολογίας σχηματισμού φιλμ με την επίστρωση χημικής αντίδρασης.