મેગ્નેટ્રોન સ્પુટરિંગ ટેક્નોલોજી દ્વારા વિભાજિત સ્પુટરિંગ ટાર્ગેટ કેટેગરી

તેને ડીસી મેગ્નેટ્રોન સ્પુટરીંગ અને આરએફ મેગ્નેટ્રોન સ્પુટરીંગમાં વિભાજિત કરી શકાય છે.

ડીસી સ્પુટરિંગ પદ્ધતિ માટે જરૂરી છે કે લક્ષ્ય આયન બોમ્બાર્ડમેન્ટ પ્રક્રિયામાંથી મેળવેલા હકારાત્મક ચાર્જને તેની સાથે નજીકના સંપર્કમાં કેથોડમાં સ્થાનાંતરિત કરી શકે છે, અને પછી આ પદ્ધતિ માત્ર વાહક ડેટાને સ્પુટર કરી શકે છે, જે ઇન્સ્યુલેશન ડેટા માટે યોગ્ય નથી, કારણ કે ઇન્સ્યુલેશન લક્ષ્ય પર બોમ્બમારો કરતી વખતે સપાટી પરના આયન ચાર્જને તટસ્થ કરી શકાતું નથી, જે લક્ષ્ય સપાટી પર સંભવિતતામાં વધારો તરફ દોરી જશે, અને લગભગ તમામ લાગુ વોલ્ટેજ પર લાગુ થાય છે. લક્ષ્ય, તેથી બે ધ્રુવો વચ્ચે આયન પ્રવેગક અને આયનીકરણની શક્યતાઓ ઘટી જશે, અથવા તો આયનીકરણ કરી શકાશે નહીં, તે સતત ડિસ્ચાર્જની નિષ્ફળતા તરફ દોરી જાય છે, ડિસ્ચાર્જ વિક્ષેપ અને સ્પુટરિંગ વિક્ષેપ પણ. તેથી, રેડિયો ફ્રીક્વન્સી સ્પુટરિંગ (RF) નો ઉપયોગ નબળી વાહકતાવાળા લક્ષ્યો અથવા બિન-ધાતુ લક્ષ્યોને ઇન્સ્યુલેટ કરવા માટે થવો જોઈએ.

સ્પુટરિંગ પ્રક્રિયામાં જટિલ સ્કેટરિંગ પ્રક્રિયાઓ અને વિવિધ ઊર્જા સ્થાનાંતરણ પ્રક્રિયાઓનો સમાવેશ થાય છે: પ્રથમ, ઘટના કણો લક્ષ્ય અણુઓ સાથે સ્થિતિસ્થાપક રીતે અથડાય છે, અને ઘટના કણોની ગતિ ઊર્જાનો ભાગ લક્ષ્ય પરમાણુમાં પ્રસારિત થશે. કેટલાક લક્ષ્ય અણુઓની ગતિ ઊર્જા તેમની આસપાસના અન્ય અણુઓ (ધાતુઓ માટે 5-10ev) દ્વારા રચાયેલા સંભવિત અવરોધને ઓળંગી જાય છે, અને પછી તેઓ અણુઓ બનાવવા માટે જાળીની જાળીમાંથી બહાર ફેંકાઈ જાય છે, અને નજીકના અણુઓ સાથે વધુ વારંવાર અથડામણ થાય છે. , અથડામણ કાસ્કેડ પરિણમે છે. જ્યારે આ અથડામણનો કાસ્કેડ લક્ષ્યની સપાટી પર પહોંચે છે, જો લક્ષ્યની સપાટીની નજીકના અણુઓની ગતિ ઊર્જા સપાટીની બંધન ઊર્જા (ધાતુઓ માટે 1-6ev) કરતાં વધારે હોય, તો આ અણુઓ લક્ષ્યની સપાટીથી અલગ થઈ જશે. અને વેક્યૂમ દાખલ કરો.

સ્પુટરિંગ કોટિંગ એ ચાર્જ્ડ કણોનો ઉપયોગ કરીને શૂન્યાવકાશમાં લક્ષ્યની સપાટી પર બોમ્બમારો કરવાની કુશળતા છે જેથી બોમ્બાર્ડ કણો સબસ્ટ્રેટ પર એકઠા થાય. સામાન્ય રીતે, નીચા દબાણવાળા નિષ્ક્રિય ગેસ ગ્લો ડિસ્ચાર્જનો ઉપયોગ ઘટના આયનો પેદા કરવા માટે થાય છે. કેથોડ લક્ષ્ય કોટિંગ સામગ્રીથી બનેલું છે, સબસ્ટ્રેટનો ઉપયોગ એનોડ તરીકે થાય છે, 0.1-10pa આર્ગોન અથવા અન્ય નિષ્ક્રિય ગેસ વેક્યૂમ ચેમ્બરમાં દાખલ કરવામાં આવે છે, અને કેથોડ (લક્ષ્ય) 1-3kv DC નકારાત્મક ઉચ્ચની ક્રિયા હેઠળ ગ્લો ડિસ્ચાર્જ થાય છે. વોલ્ટેજ અથવા 13.56MHz RF વોલ્ટેજ. આયોનાઇઝ્ડ આર્ગોન આયનો લક્ષ્યની સપાટી પર બોમ્બ ધડાકા કરે છે, જેના કારણે લક્ષ્ય પરમાણુ સ્પ્લેશ થાય છે અને પાતળી ફિલ્મ બનાવવા માટે સબસ્ટ્રેટ પર એકઠા થાય છે. હાલમાં, ઘણી બધી સ્પટરિંગ પદ્ધતિઓ છે, જેમાં મુખ્યત્વે સેકન્ડરી સ્પુટરિંગ, તૃતીય અથવા ક્વાર્ટરરી સ્પુટરિંગ, મેગ્નેટ્રોન સ્પુટરિંગ, ટાર્ગેટ સ્પુટરિંગ, આરએફ સ્પુટરિંગ, બાયસ સ્પુટરિંગ, અસમપ્રમાણ સંચાર આરએફ સ્પુટરિંગ, આયન બીમ સ્પુટરિંગ અને રિએક્ટિવ સ્પુટરિંગનો સમાવેશ થાય છે.

કારણ કે દસ ઇલેક્ટ્રોન વોલ્ટ ઊર્જા સાથે સકારાત્મક આયનો સાથે ગતિ ઊર્જાની આપલે કર્યા પછી સ્પુટર્ડ અણુઓ છૂટા પડી જાય છે, સ્પુટર્ડ અણુઓમાં ઉચ્ચ ઉર્જા હોય છે, જે સ્ટેકીંગ દરમિયાન અણુઓની વિખેરવાની ક્ષમતામાં સુધારો કરવા, સ્ટેકીંગ ગોઠવણીની ઝીણવટમાં સુધારો કરવા અને બનાવવા માટે અનુકૂળ છે. તૈયાર કરેલી ફિલ્મ સબસ્ટ્રેટ સાથે મજબૂત સંલગ્નતા ધરાવે છે.

સ્પુટરિંગ દરમિયાન, ગેસનું આયનીકરણ થયા પછી, ગેસ આયનો ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડની ક્રિયા હેઠળ કેથોડ સાથે જોડાયેલા લક્ષ્ય તરફ ઉડે છે, અને ઇલેક્ટ્રોન ગ્રાઉન્ડેડ દિવાલ પોલાણ અને સબસ્ટ્રેટ તરફ ઉડે છે. આ રીતે, ઓછા વોલ્ટેજ અને નીચા દબાણ હેઠળ, આયનોની સંખ્યા ઓછી હોય છે અને લક્ષ્યની સ્પુટરિંગ પાવર ઓછી હોય છે; ઉચ્ચ વોલ્ટેજ અને ઉચ્ચ દબાણ પર, જો કે વધુ આયનો આવી શકે છે, સબસ્ટ્રેટમાં ઉડતા ઇલેક્ટ્રોન ઉચ્ચ ઊર્જા ધરાવે છે, જે સબસ્ટ્રેટને ગરમ કરવામાં સરળ છે અને ગૌણ સ્પુટરિંગ પણ, ફિલ્મની ગુણવત્તાને અસર કરે છે. વધુમાં, સબસ્ટ્રેટ પર ઉડવાની પ્રક્રિયામાં લક્ષ્ય અણુઓ અને ગેસના અણુઓ વચ્ચે અથડામણની સંભાવના પણ ઘણી વધી જાય છે. તેથી, તે સમગ્ર પોલાણમાં વેરવિખેર થઈ જશે, જે ફક્ત લક્ષ્યને જ બગાડશે નહીં, પરંતુ મલ્ટિલેયર ફિલ્મોની તૈયારી દરમિયાન દરેક સ્તરને પણ પ્રદૂષિત કરશે.

ઉપરોક્ત ખામીઓને ઉકેલવા માટે, 1970 ના દાયકામાં ડીસી મેગ્નેટ્રોન સ્પટરિંગ ટેકનોલોજી વિકસાવવામાં આવી હતી. તે નીચા કેથોડ સ્પુટરિંગ રેટની ખામીઓ અને ઈલેક્ટ્રોનને કારણે સબસ્ટ્રેટના તાપમાનમાં વધારો અસરકારક રીતે દૂર કરે છે. તેથી, તે ઝડપથી વિકસિત અને વ્યાપકપણે ઉપયોગમાં લેવાય છે.

સિદ્ધાંત નીચે મુજબ છે: મેગ્નેટ્રોન સ્પુટરિંગમાં, કારણ કે ગતિશીલ ઇલેક્ટ્રોન ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં લોરેન્ટ્ઝ બળને આધિન છે, તેમની ગતિ ભ્રમણકક્ષા કપટી અથવા તો સર્પાકાર ગતિ હશે, અને તેમનો ગતિ માર્ગ લાંબો બનશે. તેથી, કાર્યશીલ ગેસના પરમાણુઓ સાથે અથડામણની સંખ્યામાં વધારો થાય છે, જેથી પ્લાઝ્મા ઘનતામાં વધારો થાય છે, અને પછી મેગ્નેટ્રોન સ્પુટરિંગ રેટમાં ઘણો સુધારો થાય છે, અને તે ફિલ્મ પ્રદૂષણની વૃત્તિ ઘટાડવા માટે નીચા સ્પટરિંગ વોલ્ટેજ અને દબાણ હેઠળ કામ કરી શકે છે; બીજી બાજુ, તે સબસ્ટ્રેટની સપાટી પર અણુઓની ઘટનાની ઊર્જામાં પણ સુધારો કરે છે, તેથી ફિલ્મની ગુણવત્તાને ઘણી હદ સુધી સુધારી શકાય છે. તે જ સમયે, જ્યારે બહુવિધ અથડામણ દ્વારા ઉર્જા ગુમાવનારા ઇલેક્ટ્રોન એનોડ સુધી પહોંચે છે, ત્યારે તે ઓછી ઉર્જાવાળા ઇલેક્ટ્રોન બની જાય છે, અને પછી સબસ્ટ્રેટ વધુ ગરમ થશે નહીં. તેથી, મેગ્નેટ્રોન સ્પટરિંગમાં "ઉચ્ચ ઝડપ" અને "નીચા તાપમાન" ના ફાયદા છે. આ પદ્ધતિનો ગેરલાભ એ છે કે ઇન્સ્યુલેટર ફિલ્મ તૈયાર કરી શકાતી નથી, અને મેગ્નેટ્રોન ઇલેક્ટ્રોડમાં વપરાતું અસમાન ચુંબકીય ક્ષેત્ર લક્ષ્યની સ્પષ્ટ અસમાન કોતરણીનું કારણ બનશે, જેના પરિણામે લક્ષ્યનો ઓછો ઉપયોગ દર થાય છે, જે સામાન્ય રીતે માત્ર 20% - 30 છે. %.