Može se podijeliti na DC magnetron raspršivanje i RF magnetron raspršivanje.
Metoda istosmjernog raspršivanja zahtijeva da meta može prenijeti pozitivni naboj dobiven procesom ionskog bombardiranja na katodu u bliskom kontaktu s njom, a tada ova metoda može samo raspršiti podatke vodiča, što nije prikladno za podatke o izolaciji, jer ionski naboj na površini ne može se neutralizirati prilikom bombardiranja izolacijske mete, što će dovesti do povećanja potencijala na površini mete, a gotovo sav primijenjeni napon se primjenjuje na metu, tako da su šanse za ubrzanje iona i ionizacija između dva pola bit će smanjeni ili se čak neće moći ionizirati. To dovodi do kvara kontinuiranog pražnjenja, čak i prekida pražnjenja i prekida raspršivanja. Stoga se radiofrekvencijsko raspršivanje (RF) mora koristiti za izolaciju meta ili nemetalnih meta sa slabom vodljivošću.
Proces prskanja uključuje složene procese raspršenja i različite procese prijenosa energije: prvo se upadne čestice elastično sudaraju s ciljnim atomima, a dio kinetičke energije upadnih čestica prenosi se na ciljne atome. Kinetička energija nekih ciljnih atoma premašuje potencijalnu barijeru koju formiraju drugi atomi oko njih (5-10 ev za metale), a zatim bivaju izbačeni iz rešetke rešetke da bi se proizveli atomi izvan mjesta, i daljnji ponovljeni sudari sa susjednim atomima , što rezultira kaskadom sudara. Kada ova kaskada sudara dosegne površinu mete, ako je kinetička energija atoma blizu površine mete veća od površinske energije vezanja (1-6ev za metale), ti će se atomi odvojiti od površine mete. i ući u vakuum.
Sputtering coating je vještina korištenja nabijenih čestica za bombardiranje površine mete u vakuumu kako bi se bombardirane čestice nakupile na podlozi. Tipično, za generiranje upadnih iona koristi se tinjajuće pražnjenje inertnog plina niskog tlaka. Katodna meta izrađena je od materijala za oblaganje, supstrat se koristi kao anoda, 0,1-10pa argona ili drugog inertnog plina uvodi se u vakuumsku komoru, a tinjajuće pražnjenje nastaje pod djelovanjem katode (cilja) 1-3kv DC negativno visoko napon ili 13,56MHz RF napon. Ionizirani ioni argona bombardiraju površinu mete, uzrokujući prskanje atoma mete i nakupljanje na podlozi kako bi formirali tanki film. Trenutačno postoje mnoge metode raspršivanja, koje uglavnom uključuju sekundarno raspršivanje, tercijarno ili kvaternarno raspršivanje, magnetronsko raspršivanje, ciljano raspršivanje, RF raspršivanje, bias raspršivanje, asimetrično komunikacijsko RF raspršivanje, raspršivanje ionskom zrakom i reaktivno raspršivanje.
Budući da se raspršeni atomi raspršuju nakon razmjene kinetičke energije s pozitivnim ionima s desecima elektronvolti energije, raspršeni atomi imaju visoku energiju, što je pogodno za poboljšanje disperzijske sposobnosti atoma tijekom slaganja, poboljšavanje finoće rasporeda slaganja i stvaranje pripremljeni film ima jaku adheziju na podlogu.
Tijekom raspršivanja, nakon što se plin ionizira, ioni plina pod djelovanjem električnog polja lete prema meti spojenoj na katodu, a elektroni lete prema uzemljenoj šupljini stijenke i podlozi. Na taj način, pod niskim naponom i niskim tlakom, broj iona je mali, a snaga raspršivanja mete niska; Pri visokom naponu i visokom tlaku, iako se može pojaviti više iona, elektroni koji lete prema supstratu imaju veliku energiju, što je lako zagrijati supstrat, pa čak i sekundarno raspršivanje, što utječe na kvalitetu filma. Osim toga, vjerojatnost sudara između ciljanih atoma i molekula plina u procesu leta do supstrata također je znatno povećana. Zbog toga će se raspršiti po cijeloj šupljini, što ne samo da će uništiti cilj, već i zagaditi svaki sloj tijekom pripreme višeslojnih filmova.
Kako bi se riješili gore navedeni nedostaci, 1970-ih je razvijena tehnologija istosmjernog magnetronskog raspršivanja. Učinkovito prevladava nedostatke niske brzine raspršivanja katode i povećanja temperature supstrata uzrokovanog elektronima. Zbog toga se brzo razvija i široko koristi.
Princip je sljedeći: u magnetronskom raspršivanju, budući da su elektroni koji se kreću podvrgnuti Lorentzovoj sili u magnetskom polju, njihova orbita gibanja bit će vijugava ili čak spiralna, a njihov put gibanja će postati dulji. Zbog toga se povećava broj sudara s radnim molekulama plina, tako da se gustoća plazme povećava, a zatim se brzina magnetronskog raspršivanja znatno poboljšava i može raditi pod nižim naponom raspršivanja i tlakom kako bi se smanjila tendencija onečišćenja filma; S druge strane, također poboljšava energiju atoma koji padaju na površinu supstrata, tako da se kvaliteta filma može u velikoj mjeri poboljšati. Istodobno, kada elektroni koji gube energiju višestrukim sudarima dođu do anode, postali su niskoenergetski elektroni i tada se supstrat neće pregrijati. Stoga magnetronsko raspršivanje ima prednosti "velike brzine" i "niske temperature". Nedostatak ove metode je taj što se izolatorski film ne može pripremiti, a neravnomjerno magnetsko polje koje se koristi u magnetronskoj elektrodi uzrokovat će očito neravnomjerno jetkanje mete, što će rezultirati niskom stopom iskorištenja mete, koja je općenito samo 20% – 30 %.
Vrijeme objave: 16. svibnja 2022