Jista 'jinqasam f'DC magnetron sputtering u RF magnetron sputtering.
Il-metodu ta 'sputtering DC jeħtieġ li l-mira tista' tittrasferixxi l-ħlas pożittiv miksub mill-proċess ta 'bumbardament tal-jone għall-katodu f'kuntatt mill-qrib miegħu, u allura dan il-metodu jista' biss sputter id-data tal-konduttur, li mhix adattata għad-data ta 'insulazzjoni, minħabba li l- ħlas tal-jone fuq il-wiċċ ma jistax jiġi newtralizzat meta bombarding il-mira tal-insulazzjoni, li se twassal għaż-żieda tal-potenzjal fuq il-wiċċ fil-mira, u kważi l-vultaġġ kollu applikat huwa applikat għall-mira, għalhekk iċ-ċansijiet ta 'aċċelerazzjoni tal-jone u jonizzazzjoni bejn iż-żewġ poli se titnaqqas, jew saħansitra ma tistax tiġi jonizzata, Dan iwassal għal falliment ta 'skarigu kontinwu, anke interruzzjoni ta' skarikar u interruzzjoni ta 'sputtering. Għalhekk, sputtering ta 'frekwenza tar-radju (RF) għandu jintuża għall-iżolament ta' miri jew miri mhux metalliċi b'konduttività fqira.
Il-proċess ta 'sputtering jinvolvi proċessi kumplessi ta' tifrix u diversi proċessi ta 'trasferiment ta' enerġija: l-ewwel, il-partiċelli inċidentali jaħbtu elastikament mal-atomi fil-mira, u parti mill-enerġija kinetika tal-partiċelli inċidentali se tiġi trażmessa lill-atomi fil-mira. L-enerġija kinetika ta 'xi atomi fil-mira taqbeż il-barriera potenzjali ffurmata minn atomi oħra madwarhom (5-10ev għall-metalli), u mbagħad jiġu knocked out mill-kannizzata tal-kannizzata biex jipproduċu atomi barra mis-sit, U aktar ħabtiet ripetuti ma' atomi li jmissu magħhom , li jirriżulta f'kaskata ta 'ħabta. Meta din il-kaskata tal-ħabta tilħaq il-wiċċ tal-mira, jekk l-enerġija kinetika tal-atomi qrib il-wiċċ tal-mira hija akbar mill-enerġija li torbot il-wiċċ (1-6ev għall-metalli), dawn l-atomi se jisseparaw mill-wiċċ tal-mira u daħħal il-vakwu.
Kisi sputtering huwa l-ħila li tuża partiċelli ċċarġjati biex jibbumbardjaw il-wiċċ tal-mira fil-vakwu biex il-partiċelli bbumbardjati jakkumulaw fuq is-sottostrat. Tipikament, skariku ta 'lewn ta' gass inert bi pressjoni baxxa jintuża biex jiġġenera joni inċidentali. Il-mira tal-katodu hija magħmula minn materjali tal-kisi, is-sottostrat jintuża bħala l-anodu, 0.1-10pa argon jew gass inert ieħor jiġi introdott fil-kamra tal-vakwu, u skariku glow iseħħ taħt l-azzjoni tal-katodu (mira) 1-3kv DC negattiv għoli vultaġġ jew vultaġġ RF 13.56MHz. Ioni ta 'l-argon jonizzat jibbumbardjaw il-wiċċ tal-mira, u jikkawżaw li l-atomi fil-mira jferrxu u jakkumulaw fuq is-sottostrat biex jiffurmaw film irqiq. Fil-preżent, hemm ħafna metodi sputtering, prinċipalment inkluż sputtering sekondarju, terzjarju jew kwaternarju sputtering, magnetron sputtering, sputtering fil-mira, RF sputtering, bias sputtering, komunikazzjoni asimmetrika RF sputtering, sputtering tar-raġġ tal-joni u sputtering reattiv.
Minħabba li l-atomi sputtered huma splashed barra wara l-iskambju ta 'enerġija kinetika ma' joni pożittivi b'għexieren ta 'elettron volts enerġija, l-atomi sputtered għandhom enerġija għolja, li twassal għat-titjib tal-kapaċità ta' dispersjoni ta 'atomi waqt l-istivar, ittejjeb il-finezza ta' arranġament ta 'stivar, u tagħmel il-film ippreparat għandu adeżjoni qawwija mas-sottostrat.
Matul sputtering, wara li l-gass jiġi jonizzat, il-joni tal-gass itiru lejn il-mira konnessa mal-katodu taħt l-azzjoni tal-kamp elettriku, u l-elettroni jtiru lejn il-kavità tal-ħajt u s-sottostrat ertjat. B'dan il-mod, taħt vultaġġ baxx u pressjoni baxxa, in-numru ta 'jonji huwa żgħir u l-qawwa ta' sputtering tal-mira hija baxxa; F'vultaġġ għoli u pressjoni għolja, għalkemm jistgħu jseħħu aktar joni, l-elettroni li jtiru lejn is-sottostrat għandhom enerġija għolja, li hija faċli biex issaħħan is-sottostrat u anke sputtering sekondarju, li jaffettwa l-kwalità tal-film. Barra minn hekk, il-probabbiltà ta 'ħabta bejn l-atomi fil-mira u l-molekuli tal-gass fil-proċess tat-titjir lejn is-sottostrat tiżdied ukoll ħafna. Għalhekk, se jkun imxerred mal-kavità kollha, li mhux biss se taħli l-mira, iżda wkoll iniġġes kull saff waqt il-preparazzjoni ta 'films b'ħafna saffi.
Sabiex issolvi n-nuqqasijiet ta 'hawn fuq, it-teknoloġija ta' sputtering DC magnetron ġiet żviluppata fis-snin sebgħin. Jegħleb b'mod effettiv in-nuqqasijiet ta 'rata baxxa ta' sputtering tal-katodu u ż-żieda tat-temperatura tas-sottostrat ikkawżata mill-elettroni. Għalhekk, ġie żviluppat malajr u użat ħafna.
Il-prinċipju huwa kif ġej: fil-magnetron sputtering, minħabba li l-elettroni li jiċċaqilqu huma soġġetti għall-forza ta 'Lorentz fil-kamp manjetiku, l-orbita tal-moviment tagħhom tkun tortuous jew saħansitra moviment spirali, u l-mozzjoni tal-moviment tagħhom se ssir itwal. Għalhekk, in-numru ta 'ħabtiet mal-molekuli tal-gass tax-xogħol jiżdied, sabiex id-densità tal-plażma tiżdied, u mbagħad ir-rata ta' sputtering tal-magnetron titjieb ħafna, u tista 'taħdem taħt vultaġġ u pressjoni ta' sputtering aktar baxxi biex tnaqqas it-tendenza tat-tniġġis tal-film; Min-naħa l-oħra, ittejjeb ukoll l-enerġija tal-atomi inċidentali fuq il-wiċċ tas-sottostrat, u għalhekk il-kwalità tal-film tista 'tittejjeb ħafna. Fl-istess ħin, meta l-elettroni li jitilfu l-enerġija permezz ta 'ħabtiet multipli jilħqu l-anodu, saru elettroni ta' enerġija baxxa, u allura s-sottostrat mhux se jisħon iżżejjed. Għalhekk, magnetron sputtering għandu l-vantaġġi ta '"veloċità għolja" u "temperatura baxxa". L-iżvantaġġ ta 'dan il-metodu huwa li l-film iżolatur ma jistax jiġi ppreparat, u l-kamp manjetiku irregolari użat fl-elettrodu magnetron se jikkawża inċiżjoni irregolari ovvja tal-mira, li tirriżulta f'rata ta' utilizzazzjoni baxxa tal-mira, li ġeneralment hija biss 20% - 30 %.
Ħin tal-post: Mejju-16-2022