Ĝi povas esti dividita en DC magnetron sputtering kaj RF magnetron sputtering.
La Dc-ŝpruciga metodo postulas, ke la celo povas transdoni la pozitivan ŝargon akiritan de la jonbombada procezo al la katodo en proksima kontakto kun ĝi, kaj tiam ĉi tiu metodo povas nur ŝpruci la konduktilan datumojn, kiuj ne taŭgas por la izolaj datumoj, ĉar la jona ŝargo sur la surfaco ne povas esti neŭtraligita dum bombado de la izola celo, kio kondukos al la kresko de la potencialo sur la cela surfaco, kaj preskaŭ la tuta aplikata tensio estas aplikata al la celo, do la ŝancoj de jona akcelo kaj jonigo inter la du polusoj estos reduktita, aŭ eĉ ne povas esti jonigita, Ĝi kondukas al fiasko de kontinua malŝarĝo, eĉ malŝarĝo interrompo kaj sputtering interrompo. Tial, radiofrekvenca ŝprucado (RF) devas esti uzita por izolaj celoj aŭ ne-metalaj celoj kun malbona kondukteco.
La ŝprucprocezo implikas kompleksajn disvastigprocezojn kaj diversajn energitransigajn procezojn: unue, la okazantaj partikloj kolizias elaste kun la celatomoj, kaj parto de la kineta energio de la okazantaj partikloj estos transdonita al la celatomoj. La kineta energio de kelkaj celatomoj superas la eblan baron formitan de aliaj atomoj ĉirkaŭ ili (5-10ev por metaloj), kaj tiam ili estas batitaj ekstere de la krado krado por produkti eksterejajn atomojn, Kaj plue ripetaj kolizioj kun apudaj atomoj. , rezultigante koliziokaskadon. Kiam tiu koliziokaskado atingas la surfacon de la celo, se la kineta energio de la atomoj proksimaj al la surfaco de la celo estas pli granda ol la surfaca liga energio (1-6ev por metaloj), tiuj atomoj apartiĝos de la surfaco de la celo. kaj eniru la vakuon.
Ŝpruciga tegaĵo estas la kapablo uzi ŝarĝitajn partiklojn por bombadi la surfacon de la celo en vakuo por igi la bombarditajn partiklojn akumuliĝi sur la substrato. Tipe, malaltprema inerta gasa brilsenŝargiĝo kutimas generi okazaĵajn jonojn. La katoda celo estas farita el tegmaterialoj, la substrato estas uzata kiel la anodo, 0.1-10pa argono aŭ alia inerta gaso estas enkondukata en la vakua ĉambro, kaj brila malŝarĝo okazas sub la ago de katodo (celo) 1-3kv DC negativa alta. tensio aŭ 13.56MHz RF-tensio. Jonigitaj argonjonoj bombas la surfacon de la celo, igante la celatomojn ŝprucigi kaj akumuliĝi sur la substrato por formi maldikan filmon. Nuntempe, ekzistas multaj sputteraj metodoj, ĉefe inkluzive de sekundara sputtering, terciara aŭ kvaternara sputtering, magnetrona sputtering, cela sputtering, RF sputtering, bias sputtering, malsimetria komunikado RF sputtering, jonradia sputtering kaj reaktiva sputtering.
Ĉar la ŝprucitaj atomoj estas elŝprucigitaj post interŝanĝado de kineta energio kun pozitivaj jonoj kun dekoj da elektronvolta energio, la ŝprucitaj atomoj havas altan energion, kio helpas plibonigi la disvastigkapablon de atomoj dum stakigado, plibonigante la fajnecon de stakiga aranĝo, kaj farante. la preta filmo havas fortan aliĝon kun la substrato.
Dum ŝprucado, post kiam la gaso estas jonigita, la gasjonoj flugas al la celo ligita al la katodo sub la ago de elektra kampo, kaj la elektronoj flugas al la surterigita murkavaĵo kaj substrato. Tiamaniere, sub malalta tensio kaj malalta premo, la nombro da jonoj estas malgranda kaj la sputtering potenco de la celo estas malalta; Ĉe alta tensio kaj alta premo, kvankam pli da jonoj povas okazi, la elektronoj flugantaj al la substrato havas altan energion, kiu estas facile varmigi la substraton kaj eĉ sekundaran sputtering, influante la filmkvaliton. Krome, la probablo de kolizio inter celaj atomoj kaj gasmolekuloj en la procezo de flugado al la substrato ankaŭ multe pliiĝas. Tial ĝi estos disĵetita al la tuta kavo, kiu ne nur malŝparos la celon, sed ankaŭ poluos ĉiun tavolon dum la preparado de multtavolaj filmoj.
Por solvi ĉi-suprajn mankojn, DC magnetrona ŝpructeknologio estis evoluigita en la 1970-aj jaroj. Ĝi efike venkas la mankojn de malalta katoda sputtering-rapideco kaj la pliiĝon de substrata temperaturo kaŭzita de elektronoj. Tial ĝi estis disvolvita rapide kaj vaste uzata.
La principo estas jena: en magnetrona ŝprucado, ĉar la moviĝantaj elektronoj estas submetitaj al Lorentz-forto en la magneta kampo, ilia mova orbito estos tortuga aŭ eĉ spirala moviĝo, kaj ilia movada vojo fariĝos pli longa. Sekve, la nombro da kolizioj kun laborantaj gasaj molekuloj pliiĝas, tiel ke la plasma denseco pliiĝas, kaj tiam la magnetrona sputtering-rapideco estas multe plibonigita, kaj ĝi povas funkcii sub pli malalta sputtering-tensio kaj premo por redukti la tendencon de filmpoluado; Aliflanke, ĝi ankaŭ plibonigas la energion de atomoj okazantaj sur la surfaco de la substrato, do la kvalito de la filmo povas esti plibonigita en granda mezuro. Samtempe, kiam la elektronoj, kiuj perdas energion per multoblaj kolizioj, atingas la anodon, ili fariĝis malaltenergiaj elektronoj, kaj tiam la substrato ne trovarmiĝos. Tial, magnetrona ŝprucado havas la avantaĝojn de "alta rapido" kaj "malalta temperaturo". La malavantaĝo de ĉi tiu metodo estas, ke la izola filmo ne povas esti preta, kaj la neegala magneta kampo uzata en la magnetrona elektrodo kaŭzos evidentan malebenan akvaforton de la celo, rezultigante malaltan utiligan indicon de la celo, kiu ĝenerale estas nur 20% - 30. %.
Afiŝtempo: majo-16-2022