Главная — Каталог — Источники питания для магнетронного распыления импульсами высокой мощности — Сильноточное + среднечастотное импульсное магнетронное распыление
Сильноточное + среднечастотное импульсное магнетронное распыление
Серия: HIPIMS + MF (Medium frequency pulses)
Оформить заказ
|
Cущественным недостатком HIPIMS метода является снижение скорости осаждения покрытий по сравнению с традиционными методами распыления на постоянном токе (DCms) или импульсными среднечастотными (MFms). Степень снижения скорости напыления зависит от распыляемого материала и может достигать нескольких десятков процентов [1]. Причиной является притяжение ионизированного распыленного материала назад к катоду [2]. Чем больше степень ионизации распыленного материала, тем сильнее снижается скорость осаждения покрытий. Низкая степень ионизации материала наблюдается для частиц с малым сечением ионизации электронным ударом и высоким потенциалом ионизации, например, углерода (4,5 %). Высокая степень ионизации наблюдается для частиц с большим сечением и низким потенциалом ионизации, например, титана (до 90%) и меди (до 70%). В свою очередь, недостатком распыления на постоянном токе (DSms) часто является качество формируемых покрытий: недостаточная плотность, высокая пористость и т.д. Низкое качество напыляемого покрытия в значительной степени связано с невысокой концентрации плазмы (109- 1010 см-3) и, как следствие, низкого отношения потока ионов к потоку атомов на подложку (~0.1). Кроме того, плазма, генерируемая в режимах DCms или MFms, характеризуется низкой энергией ионов (1–10 эВ) и представлена в основном газовыми ионами. Для формирования высококачественных покрытий при высокой скорости осаждения, используется комбинированное питание магнетронной распылительной системы HIPIMS+MF(DC) [3,4]. Комбинированный метод, как можно понять из его названия, параллельно использует импульсное питание высокой мощности и импульсное среднечастотное питание, которое характеризуется относительно невысокой импульсной мощностью, или питание постоянного тока. Результирующие свойства пленок, осажденных данным методом, представляют собой комбинацию свойств пленок, нанесенных в DC и HIPIMS режимах [5,6]. На рис. 1 приведена схема источника питания HIPIMS+MF(DC).
Рис. 1. Схема гибридной системы электропитания HIPIMS+MF(DC) Как показано на схеме, система электропитания состоит из двух блоков: сильноточного импульсного источника серии APEL-HIPIMS, униполярного или биполярного импульсного среднечастотного источника серии APEL-M (APEL-M-PDC или APEL-M-BP). Для суммирования выходного напряжения используется блок согласования, расположенный внутри сильноточного блока. Источники имеют общий канал связи, по которому осуществляется синхронизация выходных импульсов. На рис. 2 приведена эпюра выходных импульсов напряжения и тока в гибридном режиме HIPIMS+MF(DC), на которой отображены основные параметры импульсов.
Рис. 2. Импульсы напряжения и тока в гибридном режиме магнетронного распыления HIPIMS+MF/DC В каждом блоке может независмо устанавливаться амплитуда, частота и длительность импульсов. Диапазон изменения каждого параметра определяется используемой моделью источника питания. Смотрите также другие разделы, касающиеся сильноточного импульсного магнетронного распыления:
|
