ينطوي الاخرق بالتيار المتردد، وتحديداً الاخرق المغنطروني المستوي بالتيار المتردد، على استخدام مصدر طاقة بالتيار المتردد (AC) بدلاً من مصدر طاقة بالتيار المباشر (DC). يقدم هذا التغيير في نوع مصدر الطاقة العديد من الاختلافات والمزايا الرئيسية في عملية الاخرق.
ملخص عملية الاخرق بالتيار المتردد:
تستبدل عملية الاخرق بالتيار المتردد مزود طاقة التيار المستمر التقليدي بمصدر طاقة تيار متردد متوسط التردد. يغير هذا التعديل إمكانات الهدف من جهد سالب ثابت إلى جهد نبضي متناوب. ويساعد هذا التعديل في القضاء على ظواهر التفريغ غير الطبيعية ويعزز كثافة البلازما بالقرب من الركيزة دون الحاجة إلى تدابير تبريد إضافية للهدف.
-
شرح مفصل:
- تعديل مزود الطاقة:
- في الاخرق بالتيار المتردد، يتم استبدال مصدر طاقة التيار المستمر المستخدم في الاخرق المغنطروني المستوي التقليدي بمصدر طاقة تيار متردد. وهذا التغيير أساسي لأنه يغير كيفية تفاعل الهدف مع البلازما.
-
لا يكون الجهد المستهدف في رش التيار المتردد جهدًا سالبًا ثابتًا كما هو الحال في رش التيار المستمر، ولكن بدلاً من ذلك، يتعرض لسلسلة من النبضات الموجبة والسالبة المتناوبة. وتساعد هذه الإمكانات الديناميكية في إدارة بيئة البلازما بشكل أكثر فعالية.
- القضاء على التفريغ غير الطبيعي:
- تساعد الطبيعة المتناوبة للجهد المطبق على الهدف في تقليل أو القضاء على ظواهر التفريغ غير الطبيعية. وهذا أمر بالغ الأهمية للحفاظ على عملية تفريغ مستقرة وفعالة.
-
يمكن أن تؤدي التفريغات غير الطبيعية إلى تعطيل اتساق وجودة عملية الترسيب، كما أن تقليلها أو التخلص منها من خلال الاخرق بالتيار المتردد يعزز موثوقية العملية بشكل عام.
- تعزيز كثافة البلازما:
- يؤدي استخدام طاقة التيار المتردد أيضًا إلى تعزيز كثافة البلازما بالقرب من الركيزة. وهذا أمر مفيد لأن كثافة البلازما الأعلى يمكن أن تزيد من معدل القصف الأيوني على الهدف، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل الترسيب.
-
ويحدث هذا التحسين دون الحاجة إلى تدابير تبريد إضافية للهدف، حيث يظل متوسط الطاقة المطبقة على سطح الهدف ثابتًا.
- مزايا الاخرق بالتيار المتردد:
- يمكن أن يعمل الرش بالتيار المتردد على رش مواد مثل أهداف ZAO (أكسيد الزنك المخدّر بالألومنيوم) وغيرها من أهداف أشباه الموصلات. وهو أقل ضررًا على المشغلين مقارنةً بالترددات الراديوية (RF).
- ويمكنه تحقيق الاستقرار في عملية الترسيب من خلال القضاء على مشكلة تسمم المواد المستهدفة التي يمكن أن تحدث في رش الرقائق المركبة بالتفاعل.
-
يمكن التحكم بسهولة في معلمات العملية في رش التيار المتردد، ويمكن جعل سمك الفيلم أكثر اتساقًا.
- تأثيرات المجال المغناطيسي:
يساعد وجود مجال مغناطيسي في الاخرق المغنطروني المستوي بالتيار المتردد على تركيز الإلكترونات، وبالتالي زيادة كثافة الإلكترونات. وتعزز كثافة الإلكترونات المتزايدة هذه من تأين الأرجون، مما يؤدي إلى ارتفاع معدل أيونات الأرجون التي تقصف الهدف، مما يزيد من معدل الترسيب.
وفي الختام، يوفر رش التيار المتردد، خاصةً في سياق الرش المغنطروني المستوي، تحسينات كبيرة مقارنةً بالرش بالتيار المستمر التقليدي من خلال تعزيز استقرار العملية والكفاءة والقدرة على التعامل مع مجموعة متنوعة من المواد المستهدفة.
أطلق العنان لإمكانات تقنية الرش بالتيار المتردد مع KINTEK!
