DCバイアスとパルスバイアスの比較

- Feb 10, 2018-


従来のアークイオンプレーティングとは、基板にDC負バイアスを印加してイオン衝撃エネルギーを制御することを指します。 堆積プロセスには、以下の欠点がある。


基材の高温上昇は、低温焼戻し基材への硬質皮膜の付着を助長しません。


●高エネルギーイオン衝撃は深刻なスパッタリングを引き起こし、硬い薄膜は単純に高い反応しきい値エネルギーのイオン衝撃エネルギー合成を増加させることができない。


DCバイアスアークイオンプレーティングプロセスでは、基板表面に衝突するイオン定数を抑制し、基板温度が高すぎるため、主な対策は、堆積パワーを低下させ、堆積時間を短くし、断続的堆積を使用し、堆積温度を下げるための他の手段として、これらの尺度は「エネルギー制御法」と呼ばれている。 この方法は堆積温度を低下させることができるが、生産効率および膜質の安定性を低下させながら、膜のいくつかの特性を低下させる。 したがって、普及と適用が困難である。


パルスバイアスアークイオンプレーティング法では、イオンが基板表面に非連続パルスで衝突するため、パルスバイアスのデューティ比を調整することにより、マトリックスの内部と表面との間の温度勾配を変化させることができ、堆積温度を調整する目的を達成するために、基板の内部と表面との間の温度の平衡補償効果を変化させることができる。 このようにして、印加バイアスのパルス高さとワークピースの温度とを別々に調整することができ(影響を与えないか、あるいは影響を小さくする)ことができる。 高電圧パルスを使用して、高エネルギーイオンの衝撃効果を得て薄膜の微細構造および特性を改善し、デューティ比を減少させて、イオン衝撃の総加熱効果を低下させて堆積温度を低下させる。