El principio de trabajo del magnetrón pulsado asimétrico Sputtering

- Jun 07, 2018-


La pulverización catódica con magnetrón pulsado generalmente adopta un voltaje de onda rectangular. Esto no solo se debe a que los dispositivos electrónicos existentes pueden usarse fácilmente para obtener la forma de onda de la onda rectangular usando un modo de conmutación, sino que también la onda de voltaje de onda rectangular es favorable para estudiar la variación del plasma de descarga de pulverización catódica. La figura 1 muestra una forma de onda de voltaje de onda rectangular para pulverización catódica. El período de pulso es T. El tiempo durante el cual el objetivo se pulveriza en cada ciclo es T-ΔT, y ΔT es el tiempo (ancho) del pulso positivo aplicado al objetivo. V + y V - son respectivamente las amplitudes de voltaje de los pulsos negativos y positivos que se aplicaron al objetivo. Para mantener una tasa de pulverización catódica más alta, la duración del impulso positivo ΔT es mucho menor que el período de impulso T.

 

Para neutralizar completamente la carga positiva acumulada en la capa de aislamiento de la superficie objetivo en un tiempo ΔT más corto, la tensión positiva V en la superficie objetivo no puede ser demasiado baja, pero en general no es superior a 100V. Dado que la forma de onda de pulso utilizada es asimétrica, se denomina asimetría de magnetrón pulsado asimétrico.


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Fig. 1 Forma de onda de voltaje de onda rectangular para pulverización catódica reactiva por pulsos

 

La pulverización catódica por pulsos es diferente de la pulverización catódica de dos frecuencias en frecuencia intermedia, ya que generalmente utiliza un solo objetivo. Mediante el uso de tecnología de pulverización catódica con magnetrón reactivo por pulsos, se logró la deposición estable a largo plazo de películas de Al2O3 con una tasa de deposición de 240 nm / min. El espesor de la película de Al2O3 revestida era de hasta 50 μm. Debido a la eliminación exitosa de la ignición objetivo, los defectos de las películas de Al2O3 se reducen en 3 a 4 órdenes de magnitud. La pulverización de magnetrón reactiva por pulsos muestra su superioridad en la deposición de Si O2, Ti Ox, Ta Ox, Si Nx, DLC, Al2O3, ITO y otras películas.


La pulverización catódica por pulsos es más favorable para la disipación de calor del objetivo, es decir, es posible suministrar energía con impulsos de alta potencia. Por lo tanto, el proceso de pulverización catódica tiene una mayor selectividad y flexibilidad. La aparición de la tecnología de bombardeo de magnetrón de CA de frecuencia intermedia y la tecnología de pulverización de impulsos asimétrica sentaron las bases para la industrialización de la tecnología de formación de película de pulverización catódica de reacción química.