Inaweza kugawanywa katika sputtering magnetron DC na RF magnetron sputtering.
Njia ya sputtering ya DC inahitaji lengo liweze kuhamisha malipo mazuri yaliyopatikana kutoka kwa mchakato wa bombardment ya ion hadi kwenye cathode kwa mawasiliano ya karibu nayo, na kisha njia hii inaweza tu kusambaza data ya kondakta, ambayo haifai kwa data ya insulation, kwa sababu malipo ya ioni juu ya uso hayawezi kubadilishwa wakati wa kulenga shabaha ya insulation, ambayo itasababisha kuongezeka kwa uwezo kwenye uso unaolengwa, na karibu voltage yote inayotumika inatumika kwa lengo, kwa hivyo nafasi za ion. kuongeza kasi na ionization kati ya miti miwili itakuwa kupunguzwa, au hata hawezi kuwa ionized, Inaongoza kwa kushindwa kwa kutokwa kuendelea, hata kutokwa usumbufu na sputtering usumbufu. Kwa hivyo, urushaji wa masafa ya redio (RF) lazima kitumike kwa shabaha za kuhami joto au shabaha zisizo za metali zenye upitishaji duni.
Mchakato wa kutawanya unahusisha michakato changamano ya kutawanya na michakato mbalimbali ya uhamishaji nishati: kwanza, chembe za tukio hugongana kwa kunyumbulika na atomi lengwa, na sehemu ya nishati ya kinetiki ya chembe za tukio itapitishwa kwa atomi lengwa. Nishati ya kinetiki ya atomi fulani inayolengwa inazidi kizuizi kinachowezekana kinachoundwa na atomi zingine zinazozunguka (5-10ev kwa metali), na kisha hutolewa kutoka kwa kimiani cha kimiani kutoa atomi zisizo na tovuti, Na migongano inayorudiwa mara kwa mara na atomi zilizo karibu. , na kusababisha mteremko wa mgongano. Mtiririko huu wa mgongano unapofika kwenye uso wa shabaha, ikiwa nishati ya kinetiki ya atomi iliyo karibu na uso wa shabaha ni kubwa kuliko nishati inayofunga uso (1-6ev kwa metali), atomi hizi zitatengana na uso wa shabaha. na kuingia utupu.
Mipako ya kunyunyiza ni ujuzi wa kutumia chembe zilizochajiwa kushambulia uso wa shabaha katika utupu ili kufanya chembe zinazorushwa zirundikane kwenye substrate. Kwa kawaida, kutokwa kwa gesi ya ajizi yenye shinikizo la chini hutumiwa kuzalisha ioni za matukio. Lengo la cathode limetengenezwa kwa vifaa vya mipako, substrate hutumiwa kama anode, argon 0.1-10pa au gesi nyingine ya ajizi huletwa kwenye chumba cha utupu, na kutokwa kwa mwanga hutokea chini ya hatua ya cathode (lengo) 1-3kv DC hasi ya juu. voltage au 13.56MHz RF voltage. Ioni za argon zilizoainishwa hushambulia uso wa shabaha, na kusababisha atomi zinazolengwa kumwaga na kujilimbikiza kwenye substrate kuunda filamu nyembamba. Kwa sasa, kuna mbinu nyingi za kunyunyiza, hasa ikiwa ni pamoja na sputtering ya pili, sputtering ya juu au quaternary, magnetron sputtering, lengo sputtering, RF sputtering, bias sputtering, asymmetric mawasiliano RF sputtering, ion boriti sputtering na tendaji.
Kwa sababu atomi zilizosambaratika hutawanywa baada ya kubadilishana nishati ya kinetiki na ayoni chanya na makumi ya nishati ya volti za elektroni, atomi zilizotapakaa zina nishati ya juu, ambayo inafaa kuboresha uwezo wa mtawanyiko wa atomi wakati wa kuweka mrundikano, kuboresha ubora wa mpangilio wa mrundikano, na kutengeneza. filamu iliyoandaliwa ina mshikamano mkali na substrate.
Wakati wa sputtering, baada ya gesi ni ionized, ioni za gesi huruka kwa lengo lililounganishwa na cathode chini ya hatua ya shamba la umeme, na elektroni huruka kwenye cavity ya ukuta na substrate. Kwa njia hii, chini ya voltage ya chini na shinikizo la chini, idadi ya ions ni ndogo na nguvu ya sputtering ya lengo ni ndogo; Kwa voltage ya juu na shinikizo la juu, ingawa ioni zaidi zinaweza kutokea, elektroni zinazoruka kwenye substrate zina nishati ya juu, ambayo ni rahisi kupasha substrate na hata sputtering ya pili, na kuathiri ubora wa filamu. Kwa kuongeza, uwezekano wa mgongano kati ya atomi lengwa na molekuli za gesi katika mchakato wa kuruka kwenye substrate pia huongezeka sana. Kwa hiyo, itatawanyika kwenye cavity nzima, ambayo sio tu kupoteza lengo, lakini pia kuchafua kila safu wakati wa maandalizi ya filamu za multilayer.
Ili kutatua kasoro zilizo hapo juu, teknolojia ya sumaku ya DC ilitengenezwa katika miaka ya 1970. Inashinda kwa ufanisi mapungufu ya kiwango cha chini cha cathode sputtering na ongezeko la joto la substrate linalosababishwa na elektroni. Kwa hiyo, imetengenezwa kwa haraka na kutumika sana.
Kanuni ni kama ifuatavyo: katika sputtering ya magnetron, kwa sababu elektroni zinazohamia zinakabiliwa na nguvu ya Lorentz kwenye uwanja wa magnetic, mzunguko wao wa mwendo utakuwa wa tortuous au hata mwendo wa ond, na njia yao ya mwendo itakuwa ndefu. Kwa hiyo, idadi ya migongano na molekuli za gesi zinazofanya kazi huongezeka, ili wiani wa plasma uongezwe, na kisha kiwango cha magnetron sputtering kinaboreshwa sana, na inaweza kufanya kazi chini ya voltage ya chini ya sputtering na shinikizo ili kupunguza tabia ya uchafuzi wa filamu; Kwa upande mwingine, pia inaboresha nishati ya tukio la atomi kwenye uso wa substrate, hivyo ubora wa filamu unaweza kuboreshwa kwa kiwango kikubwa. Wakati huo huo, wakati elektroni zinazopoteza nishati kwa njia ya migongano mingi hufikia anode, zimekuwa elektroni za chini za nishati, na kisha substrate haitapita. Kwa hiyo, sputtering ya magnetron ina faida za "kasi ya juu" na "joto la chini". Ubaya wa njia hii ni kwamba filamu ya kizio haiwezi kutayarishwa, na uwanja wa sumaku usio na usawa unaotumiwa katika elektrodi ya magnetron utasababisha uwekaji usio sawa wa lengo, na kusababisha kiwango cha chini cha matumizi ya lengo, ambayo kwa ujumla ni 20% - 30 tu. %.
Muda wa kutuma: Mei-16-2022