バイアスの簡単な紹介

- Oct 26, 2018-

負のバイアス

粒子エネルギーを提供する。

基板上の加熱効果;

基材上に吸着されたガスおよびオイルを除去することにより、フィルム層の結合強度を改善することができる。

マトリックス表面を活性化した。

アークイオンプレーティング(アークイオンプレーティング)は、大きな粒子が浄化効果を持っています。

バイアスの分類

この波形によれば、以下のように分けることができる。

直流バイアス

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直流パルスバイアス

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直流スタックパルスバイアス

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バイポーラ性パルスバイアス

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電源使用時に高電圧/低電圧を切り替えます

多くの偏った電源は、作業時に高電圧と低電圧とを切り替える必要があり、高圧のギヤは衝撃や洗浄に使用され、低圧のギヤはフィルムの堆積に使用されます。 2種類の電源の出力座標図を以下に示します。

高電圧(HV)と低電圧(LV)の電力出力図を切り替える必要があります

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低・低ギア無段連続調整出力切換不要

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バイアス電源の調整可能なパラメータ

バイアス振幅

デューティ比

周波数

波形

バイアス電源の重要な特性

1分間あたりのアーク消火器の数(1分あたりのアーク消火器の単位)

大きなアーク(mJ / kW検出可能なアークエネルギー)を検出する感度

バイアスの負荷特性

バイアスの作業負荷はプラズマです。 DCバイアスを使用すると、プラズマは抵抗を示します。 パルスバイアスが印加されると、プラズマは抵抗+容量を示し、抵抗と容量の直列接続とみなすことができる。 容量発生の性質は、基板表面上のプラズマシースによって引き起こされる。

直流バイアスとパルスバイアスの比較

従来のアークイオンプレーティングは、基板に直流負バイアスを印加することによってイオン衝撃エネルギーを制御することである。 この堆積プロセスには、以下の欠点がある。

マトリックスの高温は、焼戻し温度が低い基材上に硬質膜を堆積させるのには役立たない。

高エネルギーイオン衝撃は、イオン衝撃エネルギーを増加させることによって高反応性閾値膜を容易に合成することができない。

DCバイアスアークイオンプレーティングプロセスは、基板温度によって引き起こされる基板表面のイオンによる連続的なボンバードメントを防止するために、主に堆積力を低下させる、時間を短縮するために莫大なものであり、堆積温度を低下させるために、これらの手段は一般にエネルギー制御と呼ばれるが、この方法は堆積温度を低下させることができるが、膜の性能を低下させるだけでなく、生産効率および膜質の安定性を低下させるので、普及および適用が困難である。

パルスバイアスのアークイオンプレーティングプロセスは、イオン衝撃の基板の表面の不連続なパルスの方法のため、パルスバイアスのデューティ比を調整することによって、内部と表面の温度勾配の間の行列を変更することができますし、表面熱間静水圧補償効果は、堆積温度を調節する目的を達成する。 このように、バイアスパルスの高さをワークピースの温度とは別に調整することができます(相互に影響を与えることはほとんどありません)。高圧パルスで高エネルギーのイオン衝撃効果を得ることができ、構造と性能を向上させることができます。堆積温度を低下させるためにデューティ比を減少させることによって、イオン衝撃の全加熱効果を低減することができる。

膜層へのバイアスの影響

メンブレン層メカニズムへのバイアス効果は非常に複雑であり、多くの企業や研究機関は、異なるメンブレン層と異なる装置の多くの研究を行い、その方法に影響を与え、結果はかなり異なる。影響は、独自のプロセス、観測に応じて使用することができますすぐに膜層にバイアスの影響を理解することができます。

膜構造、結晶構造の配向および組織構造

堆積速度

大粒子クリーニング

フィルム硬度

フィルム密度

表面形態

内部ストレス


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