Factores de influencia para la tasa de deposición de esputo de Magnetron Target

- Jun 23, 2018-


La tasa de deposición de pulverización catódica es un parámetro que caracteriza la velocidad de deposición. La velocidad de deposición está determinada por el tipo y la presión del gas de trabajo, la especie objetivo, el área de ataque por pulverización catódica, la temperatura de la superficie objetivo y la intensidad del campo magnético de la superficie objetivo, la distancia entre el objetivo y el sustrato. Además, también se ve directamente afectado por la densidad de potencia de la superficie objetivo, es decir, la "tensión y corriente de pulverización catódica" de la fuente de alimentación objetivo.

 

1. Voltaje de Sputtering y Tasa de Deposición

 

Cuanto más fuerte y más denso es el plasma entre las regiones de control del campo magnético frontal del objetivo del magnetrón, mayor es la tasa de desprendimiento atómico en el objetivo. Entre los factores que afectan el coeficiente de pulverización catódica, después del objetivo, el gas de pulverización catódica y otros factores establecidos, es el voltaje de descarga del objetivo del magnetrón el que es más efectivo. En general, en el proceso normal de pulverización catódica con magnetrón, cuanto mayor es la tensión de descarga, mayor es el coeficiente de pulverización del objetivo del magnetrón; es decir, la mayor energía de iones incidente, el mayor coeficiente de pulverización. Dentro del rango de energía requerido para la deposición por pulverización catódica, su efecto es moderado y gradual.

 

2. Tasa de deposición y corriente de deposición

 

La corriente de pulverización catódica del objetivo de magnetrón es proporcional a la corriente iónica de superficie del objetivo, por lo que el impacto sobre la velocidad de deposición es mucho mayor que el voltaje. Hay dos maneras de aumentar la corriente de pulverización: una es aumentar la tensión de funcionamiento, la otra es aumentar apropiadamente la presión de gas de trabajo. La velocidad de deposición corresponde a un valor de presión óptimo. Bajo esta presión de gas, la tasa de deposición relativa es la más alta. Este fenómeno es la regla común del chisporroteo del magnetrón. Sin afectar la calidad de la película o satisfacer los requisitos del usuario, es apropiado considerar el valor óptimo de la presión del gas en función del rendimiento de pulverización catódica.

 

3. Potencia de Disparo y Tasa de Deposición

 

En general, cuando aumenta el poder de pulverización de un objetivo de magnetrón, también aumenta la velocidad de deposición de la película. Existe un requisito previo de que el voltaje de bombardeo aplicado al objetivo del magnetrón sea suficientemente alto para que la energía obtenida trabajando iones de gas en el campo eléctrico entre el cátodo y el ánodo sea suficiente para superar el "umbral de energía de bombardeo" del objetivo. A veces, el objetivo del magnetrón tiene un voltaje de bombardeo muy bajo (por ejemplo, más de 200 voltios), pero la corriente de bombardeo es relativamente alta. Aunque el poder de pulverización catódica promedio no es bajo, la pulverización iónica objetivo no se puede pulverizar y depositar en una película. Registrar el voltaje de pulverización catódica y los datos actuales de sputter del objetivo del magnetrón no solo puede ayudarnos a conocer el "poder de pulverización" del objetivo del magnetrón, sino que también puede ayudarnos a comprender el nivel de energía del ion objetivo de bombardeo y estimar correctamente el estado de deposición del ion objetivo. Ayudará a analizar los problemas y fenómenos en muchos procesos de recubrimiento al vacío.