DC magnetron sputtering eta RF magnetron sputtering bana daiteke.
DC sputtering metodoak eskatzen du xedeak ioien bonbardaketa prozesutik lortutako karga positiboa berarekin kontaktuan estuan dagoen katodora transferitzea, eta, ondoren, metodo honek eroaleen datuak soilik isur ditzake, isolamendu-datuetarako egokia ez dena, zeren eta Gainazaleko ioi-karga ezin da neutralizatu isolamendu-helburua bonbardatzean, eta horrek potentzialaren handitzea ekarriko du xede-gainazalean, eta aplikatutako tentsio ia guztia xedeari aplikatzen zaio, beraz, ioi-azelerazio eta ionizazio aukeraren artean. bi polo murriztuko dira, edo are ezin dira ionizatu, etengabeko isurketaren porrota dakar, baita isurketa etetea eta sputtering etetea ere.Hori dela eta, irrati-frekuentziako sputtering-a (RF) erabili behar da eroankortasun eskasa duten helburu edo helburu ez-metalikoak isolatzeko.
Sputtering-prozesuak sakabanaketa-prozesu konplexuak eta hainbat energia-transferentzia-prozesu dakartza: lehenik eta behin, partikula intzidenteek xede-atomoekin talka egiten dute elastikoki, eta partikulen energia zinetikoaren zati bat xede-atomoetara transmitituko da.Xede-atomo batzuen energia zinetikoak inguruan beste atomo batzuek osatzen duten potentzial-hesia gainditzen du (5-10ev metaletarako), eta gero sare-saretik kanporatzen dira gunez kanpoko atomoak sortzeko, eta alboko atomoekin talka gehiago errepikatzen dira. , talka-jauzi baten ondorioz.Talka-jauzi hau xedearen gainazalera iristen denean, xedearen gainazaletik hurbil dauden atomoen energia zinetikoa gainazaleko lotura-energia baino handiagoa bada (1-6ev metaletarako), atomo horiek xedearen gainazaletik bereiziko dira. eta hutsean sartu.
Sputtering estaldura helburuaren gainazala hutsean bonbardatzeko kargatutako partikulak erabiltzearen trebetasuna da, bonbardatutako partikulak substratuan pilatzeko.Normalean, presio baxuko gas geldoen isurketa erabiltzen da ioi intzidenteak sortzeko.Katodoaren helburua estaldura-materialez egina dago, substratua anodo gisa erabiltzen da, 0.1-10pa argoia edo beste gas geldoa sartzen da huts-ganberara, eta distira-deskarga gertatzen da katodoaren (helburua) 1-3kv DC negatibo altuaren eraginpean. tentsioa edo 13,56MHz RF tentsioa.Argon ioi ionizatuak xedearen gainazala bonbardatzen du, xede-atomoak zipriztinduta eta substratuan metatzen dira film mehe bat osatzeko.Gaur egun, sputtering metodo asko daude, batez ere bigarren mailako sputtering, hirugarren edo kuaternarioko sputtering, magnetron sputtering, xede sputtering, RF sputtering, bias sputtering, komunikazio asimetrikoa RF sputtering, ioi izpi sputtering eta sputter erreaktiboa.
Sputtered atomoak energia zinetikoa ioi positiboekin trukatu ondoren zipriztintzen direnez, elektroi-voltetako energia duten ioi positiboekin trukatu ondoren, sputtered atomoek energia handia dute, eta horrek lagungarria da atomoen sakabanaketa gaitasuna hobetzen pilatzen ari diren bitartean, pilaketa-antolamenduaren fintasuna hobetzen eta egiteko. prestatutako filmek atxikimendu handia dute substratuarekin.
Sputtering zehar, gasa ionizatu ondoren, gas ioiak katodora konektatutako helburura hegan egiten dute eremu elektrikoaren eraginez, eta elektroiak lurpeko horma barrunberantz eta substratura hegan egiten dute.Modu honetan, tentsio baxuan eta presio baxuan, ioi kopurua txikia da eta xedearen sputtering potentzia txikia da;Tentsio altuan eta presio altuan, ioi gehiago gerta daitezkeen arren, substratura hegan egiten duten elektroiek energia handia dute, eta hori erraza da substratua berotzea eta baita bigarren mailako sputtering ere, filmaren kalitateari eragiten diona.Gainera, substratura hegan egiteko prozesuan xede-atomoen eta gas molekulen arteko talka egiteko probabilitatea ere asko handitzen da.Hori dela eta, barrunbe osora sakabanatuko da, helburua alferrik galtzeaz gain, geruza bakoitza kutsatuko du geruza anitzeko filmak prestatzerakoan.
Aurreko gabeziak konpontzeko, DC magnetron sputtering teknologia garatu zen 1970eko hamarkadan.Eraginkortasunez gainditzen ditu katodo baxuko sputtering-abiaduraren eta elektroiek eragindako substratuaren tenperaturaren igoeraren gabeziak.Hori dela eta, azkar eta oso erabilia garatu da.
Printzipioa honako hau da: magnetroien sputtering-ean, mugitzen diren elektroiek eremu magnetikoan Lorentz indarra jasaten dutenez, haien higidura-orbita bihurgunetsua edo are higidura kiribila izango da, eta haien mugimenduaren ibilbidea luzeagoa izango da.Hori dela eta, laneko gas molekulen arteko talka-kopurua handitu egiten da, plasma-dentsitatea handitu dadin, eta, ondoren, magnetron sputtering-tasa asko hobetzen da, eta sputtering tentsio eta presio txikiagoan lan egin dezake filmaren kutsaduraren joera murrizteko;Bestalde, substratuaren gainazalean gertatzen diren atomoen energia ere hobetzen du, beraz, filmaren kalitatea neurri handi batean hobetu daiteke.Aldi berean, talka anitzen bidez energia galtzen duten elektroiak anodora iristen direnean, energia baxuko elektroi bihurtu dira, eta orduan substratua ez da gehiegi berotuko.Hori dela eta, magnetron sputtering-ak "abiadura handiko" eta "tenperatura baxuaren" abantailak ditu.Metodo honen desabantaila da isolatzaile-filma ezin dela prestatu, eta magnetron elektrodoan erabiltzen den eremu magnetiko irregularrak xedearen grabaketa irregularra eragingo du, helburuaren erabilera-tasa baxua eragingo duela, oro har % 20 - 30 baino ez dena. %.
Argitalpenaren ordua: 2022-05-16