Sputteroiva pinnoite Kun korkeaenergiset hiukkaset pommittavat kiinteää pintaa, kiinteällä pinnalla olevat hiukkaset voivat saada energiaa ja paeta pinnalta kerrostettaviksi alustalle.Sputterointiilmiötä alettiin käyttää pinnoitustekniikassa vuonna 1870 ja vähitellen teollisessa tuotannossa vuoden 1930 jälkeen laskeumanopeuden lisääntymisen vuoksi.Yleisesti käytetty kaksinapainen sputterointilaitteisto on esitetty kuvassa 3 [Kaaviokuva kahden tyhjiöpäällystyksen napasputteroinnista].Yleensä kerrostettavasta materiaalista tehdään levy-a, joka kiinnitetään katodiin.Substraatti asetetaan anodille kohdepintaan päin, muutaman senttimetrin päähän kohteesta.Kun järjestelmä on pumpattu suurtyhjiöön, se täytetään 10-1 Pa kaasulla (yleensä argonilla) ja useiden tuhansien volttien jännite syötetään katodin ja anodin väliin, ja kahden elektrodin väliin syntyy hehkupurkaus. .Purkauksen synnyttämät positiiviset ionit lentävät katodille sähkökentän vaikutuksesta ja törmäävät kohdepinnan atomien kanssa.Kohdeatomeja, jotka törmäyksen seurauksena karkaavat kohteen pinnalta, kutsutaan sputterointiatomeiksi, ja niiden energia on 1-10 elektronivolttia.Sputteroidut atomit kerrostuvat substraatin pinnalle kalvon muodostamiseksi.Toisin kuin haihdutuspinnoite, sputterointia ei rajoita kalvomateriaalin sulamispiste, ja se voi ruiskuttaa tulenkestäviä aineita, kuten W, Ta, C, Mo, WC, TiC jne. Sputterointiyhdistekalvo voidaan sputteroida reaktiivisella sputteroinnilla menetelmä, eli reaktiivinen kaasu (O, N, HS, CH jne.) on
Lisätään Ar-kaasuun, ja reaktiivinen kaasu ja sen ionit reagoivat kohdeatomin tai sputteroidun atomin kanssa muodostaen yhdisteen (kuten oksidi-, typpi-) yhdisteitä jne.) ja kerrostetaan substraatille.Eristyskalvon kerrostamiseen voidaan käyttää suurtaajuista sputterointimenetelmää.Substraatti on asennettu maadoitettuun elektrodiin ja eristävä kohde on asennettu vastakkaiselle elektrodille.Korkeataajuisen virtalähteen toinen pää on maadoitettu ja toinen pää on kytketty eristävällä kohteella varustettuun elektrodiin sovitusverkon ja DC-estokondensaattorin kautta.Suurtaajuisen virtalähteen kytkemisen jälkeen suurtaajuusjännite muuttaa jatkuvasti napaisuuttaan.Plasman elektronit ja positiiviset ionit osuvat eristävään kohteeseen jännitteen positiivisen puolijakson aikana ja negatiivisen puolijakson aikana.Koska elektronien liikkuvuus on suurempi kuin positiivisten ionien, eristävän kohteen pinta on negatiivisesti varautunut.Kun dynaaminen tasapaino saavutetaan, kohde on negatiivisessa bias-potentiaalissa, joten positiivisten ionien sputterointi kohteen päällä jatkuu.Magnetronisputteroinnin käyttö voi lisätä kerrostumisnopeutta lähes suuruusluokkaa verrattuna ei-magnetronisputterointiin.
Postitusaika: 31.7.2021