स्पटरिंग लक्ष्य श्रेणी को मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग प्रौद्योगिकी द्वारा विभाजित किया गया है

इसे डीसी मैग्नेट्रोन स्पटरिंग और आरएफ मैग्नेट्रोन स्पटरिंग में विभाजित किया जा सकता है।

डीसी स्पटरिंग विधि के लिए आवश्यक है कि लक्ष्य आयन बमबारी प्रक्रिया से प्राप्त सकारात्मक चार्ज को इसके निकट संपर्क में कैथोड में स्थानांतरित कर सके, और फिर यह विधि केवल कंडक्टर डेटा को स्पटर कर सकती है, जो इन्सुलेशन डेटा के लिए उपयुक्त नहीं है, क्योंकि इन्सुलेशन लक्ष्य पर बमबारी करते समय सतह पर आयन चार्ज को बेअसर नहीं किया जा सकता है, जिससे लक्ष्य सतह पर क्षमता में वृद्धि होगी, और लगभग सभी लागू वोल्टेज लक्ष्य पर लागू होते हैं, इसलिए बीच में आयन त्वरण और आयनीकरण की संभावना होती है दो ध्रुव कम हो जाएंगे, या यहां तक ​​कि आयनित नहीं किया जा सकता है, इससे निरंतर निर्वहन में विफलता होती है, यहां तक ​​कि निर्वहन में रुकावट और स्पटरिंग में रुकावट होती है। इसलिए, रेडियो फ्रीक्वेंसी स्पटरिंग (आरएफ) का उपयोग खराब चालकता वाले लक्ष्यों या गैर-धातु लक्ष्यों को इन्सुलेट करने के लिए किया जाना चाहिए।

स्पटरिंग प्रक्रिया में जटिल प्रकीर्णन प्रक्रियाएँ और विभिन्न ऊर्जा हस्तांतरण प्रक्रियाएँ शामिल होती हैं: सबसे पहले, आपतित कण लक्ष्य परमाणुओं के साथ प्रत्यास्थ रूप से टकराते हैं, और आपतित कणों की गतिज ऊर्जा का कुछ भाग लक्ष्य परमाणुओं में संचारित हो जाएगा। कुछ लक्ष्य परमाणुओं की गतिज ऊर्जा उनके चारों ओर अन्य परमाणुओं द्वारा निर्मित संभावित अवरोध (धातुओं के लिए 5-10ev) से अधिक हो जाती है, और फिर उन्हें ऑफ-साइट परमाणुओं का उत्पादन करने के लिए जाली जाली से बाहर खटखटाया जाता है, और आसन्न परमाणुओं के साथ आगे की बार-बार टकराव होता है जिसके परिणामस्वरूप टकराव का झरना उत्पन्न हुआ। जब यह टकराव कैस्केड लक्ष्य की सतह पर पहुंचता है, यदि लक्ष्य की सतह के करीब परमाणुओं की गतिज ऊर्जा सतह बंधन ऊर्जा (धातुओं के लिए 1-6ev) से अधिक है, तो ये परमाणु लक्ष्य की सतह से अलग हो जाएंगे और निर्वात में प्रवेश करें.

स्पटरिंग कोटिंग, वैक्यूम में लक्ष्य की सतह पर बमबारी करने के लिए आवेशित कणों का उपयोग करने का कौशल है, जिससे बमबारी किए गए कण सब्सट्रेट पर जमा हो जाते हैं। आमतौर पर, आपतित आयन उत्पन्न करने के लिए कम दबाव वाली अक्रिय गैस ग्लो डिस्चार्ज का उपयोग किया जाता है। कैथोड लक्ष्य कोटिंग सामग्री से बना है, सब्सट्रेट का उपयोग एनोड के रूप में किया जाता है, 0.1-10pa आर्गन या अन्य अक्रिय गैस को निर्वात कक्ष में पेश किया जाता है, और कैथोड (लक्ष्य) 1-3kv डीसी नकारात्मक उच्च की कार्रवाई के तहत चमक निर्वहन होता है वोल्टेज या 13.56 मेगाहर्ट्ज आरएफ वोल्टेज। आयनित आर्गन आयन लक्ष्य की सतह पर बमबारी करते हैं, जिससे लक्ष्य परमाणु बिखर जाते हैं और एक पतली फिल्म बनाने के लिए सब्सट्रेट पर जमा हो जाते हैं। वर्तमान में, कई स्पटरिंग विधियां हैं, जिनमें मुख्य रूप से द्वितीयक स्पटरिंग, तृतीयक या चतुर्धातुक स्पटरिंग, मैग्नेट्रोन स्पटरिंग, लक्ष्य स्पटरिंग, आरएफ स्पटरिंग, बायस स्पटरिंग, असममित संचार आरएफ स्पटरिंग, आयन बीम स्पटरिंग और प्रतिक्रियाशील स्पटरिंग शामिल हैं।

चूँकि दसियों इलेक्ट्रॉन वोल्ट ऊर्जा के साथ सकारात्मक आयनों के साथ गतिज ऊर्जा का आदान-प्रदान करने के बाद थूके हुए परमाणु अलग हो जाते हैं, थूके हुए परमाणुओं में उच्च ऊर्जा होती है, जो स्टैकिंग के दौरान परमाणुओं की फैलाव क्षमता में सुधार करने, स्टैकिंग व्यवस्था की सुंदरता में सुधार करने और बनाने के लिए अनुकूल होती है। तैयार फिल्म में सब्सट्रेट के साथ मजबूत आसंजन होता है।

स्पटरिंग के दौरान, गैस के आयनित होने के बाद, गैस आयन विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत कैथोड से जुड़े लक्ष्य की ओर उड़ते हैं, और इलेक्ट्रॉन जमीन की दीवार गुहा और सब्सट्रेट की ओर उड़ते हैं। इस प्रकार, कम वोल्टेज और कम दबाव में, आयनों की संख्या छोटी होती है और लक्ष्य की स्पटरिंग शक्ति कम होती है; उच्च वोल्टेज और उच्च दबाव पर, हालांकि अधिक आयन हो सकते हैं, सब्सट्रेट की ओर उड़ने वाले इलेक्ट्रॉनों में उच्च ऊर्जा होती है, जिससे सब्सट्रेट को गर्म करना आसान होता है और यहां तक ​​कि माध्यमिक स्पटरिंग भी होती है, जिससे फिल्म की गुणवत्ता प्रभावित होती है। इसके अलावा, सब्सट्रेट तक उड़ान भरने की प्रक्रिया में लक्ष्य परमाणुओं और गैस अणुओं के बीच टकराव की संभावना भी काफी बढ़ जाती है। इसलिए, यह पूरी गुहा में बिखर जाएगा, जो न केवल लक्ष्य को बर्बाद कर देगा, बल्कि मल्टीलेयर फिल्मों की तैयारी के दौरान प्रत्येक परत को भी प्रदूषित करेगा।

उपरोक्त कमियों को हल करने के लिए, 1970 के दशक में डीसी मैग्नेट्रोन स्पटरिंग तकनीक विकसित की गई थी। यह कम कैथोड स्पटरिंग दर और इलेक्ट्रॉनों के कारण सब्सट्रेट तापमान में वृद्धि की कमियों को प्रभावी ढंग से दूर करता है। इसलिए, इसे तेजी से विकसित किया गया और व्यापक रूप से उपयोग किया गया।

सिद्धांत इस प्रकार है: मैग्नेट्रोन स्पटरिंग में, क्योंकि गतिमान इलेक्ट्रॉन चुंबकीय क्षेत्र में लोरेंत्ज़ बल के अधीन होते हैं, उनकी गति कक्षा टेढ़ी-मेढ़ी या यहां तक ​​कि सर्पिल गति होगी, और उनका गति पथ लंबा हो जाएगा। इसलिए, कार्यशील गैस अणुओं के साथ टकराव की संख्या बढ़ जाती है, जिससे प्लाज्मा घनत्व बढ़ जाता है, और फिर मैग्नेट्रोन स्पटरिंग दर में काफी सुधार होता है, और यह फिल्म प्रदूषण की प्रवृत्ति को कम करने के लिए कम स्पटरिंग वोल्टेज और दबाव के तहत काम कर सकता है; दूसरी ओर, यह सब्सट्रेट की सतह पर आपतित परमाणुओं की ऊर्जा में भी सुधार करता है, जिससे फिल्म की गुणवत्ता में काफी हद तक सुधार किया जा सकता है। उसी समय, जब कई टकरावों के माध्यम से ऊर्जा खोने वाले इलेक्ट्रॉन एनोड तक पहुंचते हैं, तो वे कम ऊर्जा वाले इलेक्ट्रॉन बन जाते हैं, और फिर सब्सट्रेट ज़्यादा गरम नहीं होगा। इसलिए, मैग्नेट्रोन स्पटरिंग में "उच्च गति" और "कम तापमान" के फायदे हैं। इस पद्धति का नुकसान यह है कि इन्सुलेटर फिल्म तैयार नहीं की जा सकती है, और मैग्नेट्रोन इलेक्ट्रोड में उपयोग किए जाने वाले असमान चुंबकीय क्षेत्र से लक्ष्य की स्पष्ट असमान नक़्क़ाशी होगी, जिसके परिणामस्वरूप लक्ष्य की कम उपयोगिता दर होगी, जो आम तौर पर केवल 20% - 30 है %.