Seda saab jagada alalisvoolu magnetroni pihustamiseks ja RF magnetroni pihustamiseks.
Alalisvoolu pommitamise meetod eeldab, et sihtmärk suudab ioonpommitamise protsessist saadud positiivse laengu üle kanda sellega tihedas kontaktis olevale katoodile ja siis saab see meetod ainult juhi andmeid pihustada, mis ei sobi isolatsiooniandmete jaoks, kuna Isolatsiooni sihtmärgi pommitamisel ei saa pinnal olevat ioonilaengut neutraliseerida, mis põhjustab sihtpinna potentsiaali suurenemist ja peaaegu kogu rakendatud pinge rakendatakse sihtmärgile, seega on ioonide tõenäosus kiirendus ja ionisatsioon kahe pooluse vahel vähenevad või isegi ei saa seda ioniseerida. See põhjustab pideva tühjenemise, isegi tühjenemise katkemise ja pritsimise katkemise. Seetõttu tuleb sihtmärkide või halva juhtivusega mittemetalliliste sihtmärkide isoleerimiseks kasutada raadiosageduslikku pihustust (RF).
Pommitamisprotsess hõlmab keerulisi hajutamisprotsesse ja erinevaid energiaülekandeprotsesse: esiteks põrkuvad langevad osakesed elastselt kokku sihtaatomitega ning osa langevate osakeste kineetilisest energiast kandub edasi sihtaatomitele. Mõnede sihtaatomite kineetiline energia ületab potentsiaalse barjääri, mille moodustavad teised neid ümbritsevad aatomid (5-10 ev metallide puhul) ja seejärel lüüakse need võre võrevõrest välja, et tekitada väljaspool objekti aatomeid ja edasisi korduvaid kokkupõrkeid külgnevate aatomitega. , mille tulemuseks on kokkupõrkekaskaad. Kui see kokkupõrkekaskaad jõuab sihtmärgi pinnale, siis kui sihtmärgi pinnale lähedal asuvate aatomite kineetiline energia on suurem kui pinna sidumisenergia (metallide puhul 1-6ev), eralduvad need aatomid sihtmärgi pinnast. ja sisenege vaakumisse.
Pihustamine on oskus kasutada laetud osakesi, et pommitada sihtmärgi pinda vaakumis, et pommitatud osakesed koguneksid substraadile. Tavaliselt kasutatakse langevate ioonide genereerimiseks madala rõhuga inertgaasi hõõglahendust. Katoodi sihtmärk on valmistatud kattematerjalidest, anoodina kasutatakse substraati, vaakumkambrisse juhitakse 0,1-10pa argooni või muud inertset gaasi ja hõõglahendus toimub katoodi (sihtmärgi) 1-3kv alalisvoolu negatiivse kõrge toimel. pinge või 13,56 MHz RF pinge. Ioniseeritud argooniioonid pommitavad sihtmärgi pinda, põhjustades sihtmärgi aatomite pritsimist ja substraadile kogunemist, moodustades õhukese kile. Praegu on palju pommitamismeetodeid, sealhulgas sekundaarne pommitamine, tertsiaarne või kvaternaarne pommitamine, magnetroni pommitamine, sihtpohustamine, RF pommitamine, nihkega pihustamine, asümmeetriline RF pommitamine, ioonkiirega pihustamine ja reaktiivne pihustus.
Kuna pihustatud aatomid pritsivad välja pärast kineetilise energia vahetamist positiivsete ioonidega kümnete elektronvoltide energiaga, on pihustatud aatomitel kõrge energia, mis aitab parandada aatomite hajutamisvõimet virnastamisel, virnastamise peenust ja ettevalmistatud kile nakkub tugevasti aluspinnaga.
Pihustamise ajal, pärast gaasi ioniseerimist, lendavad gaasiioonid elektrivälja toimel katoodiga ühendatud sihtmärgini ning elektronid lendavad maandatud seinaõõnsusse ja substraati. Sel viisil on madala pinge ja rõhu all ioonide arv väike ja sihtmärgi pihustusvõimsus väike; Kuigi kõrgel pingel ja kõrgel rõhul võib tekkida rohkem ioone, on substraadile lendavate elektronide energia suur, mis võimaldab kergesti substraati soojendada ja isegi sekundaarset pihustust, mis mõjutab kile kvaliteeti. Lisaks suureneb oluliselt ka sihtaatomite ja gaasimolekulide kokkupõrke tõenäosus substraadile lendamise protsessis. Seetõttu hajub see kogu õõnsusse, mis mitte ainult ei raiska sihtmärki, vaid saastab ka iga kihti mitmekihiliste kilede valmistamise ajal.
Eeltoodud puuduste lahendamiseks töötati 1970. aastatel välja alalisvoolu magnetroni pihustustehnoloogia. See ületab tõhusalt katoodi madala pihustuskiiruse ja elektronide põhjustatud substraadi temperatuuri tõusu puudused. Seetõttu on see kiiresti välja töötatud ja laialt levinud.
Põhimõte on järgmine: magnetroni pihustamisel, kuna liikuvatele elektronidele mõjub magnetväljas Lorentzi jõud, on nende liikumisorbiit käänuline või isegi spiraalliikumine ning liikumistee pikeneb. Seetõttu suureneb töötavate gaasimolekulidega kokkupõrgete arv, nii et plasma tihedus suureneb ja magnetroni pihustuskiirus paraneb oluliselt ning see võib töötada madalama pommitamispinge ja -rõhu all, et vähendada kilereostuse kalduvust; Teisest küljest parandab see ka substraadi pinnale langevate aatomite energiat, nii et kile kvaliteeti saab oluliselt parandada. Samal ajal, kui elektronid, mis kaotavad energiat mitme kokkupõrkega, jõuavad anoodile, on neist saanud madala energiatarbega elektronid ja siis ei kuumene substraat üle. Seetõttu on magnetroni pihustamise eelisteks "suur kiirus" ja "madal temperatuur". Selle meetodi puuduseks on see, et isolaatorkilet ei saa ette valmistada ja magnetronelektroodis kasutatav ebaühtlane magnetväli põhjustab sihtmärgi ilmselge ebaühtlase söövituse, mille tulemuseks on sihtmärgi madal kasutusmäär, mis on tavaliselt vaid 20–30 %.
Postitusaeg: mai-16-2022