Soorten Sputter depositie

Sputteren bronnen dienst vaakmagnetronsdie gebruik maken van sterke elektrische en magnetische velden beperken geladen plasma deeltjes dicht onder de oppervlakte van het sputter doel. In een magnetisch veld Volg elektronen spiraalvormige paden rond de magnetische veldlijnen, ondergaan meer ioniseren botsingen met gasvormige neutrale landen in de buurt van het oppervlak van de doelstelling dan anders zou optreden. (Aangezien de doelgroep materiaal is uitgeput, een "circuit" erosie profiel lijkt op het oppervlak van het doel.) Het gas sputter is meestal een inert gas zoalsargon. De extra argon ionen ontstaan als gevolg van deze botsingen leiden tot een hoger tarief van de depositie. Deplasmakan ook worden volgehouden bij een lagere druk op deze manier. De plaatgaasfolie atomen neutraal worden aangerekend en dus niet beïnvloed door de magnetische val zijn. Gratis opbouw op isolerend doelstellingen vermeden kan worden met het gebruik van RF sputteren waar het teken van de anode-kathode bias is gevarieerd in een hoog tempo (algemeen13.56 MHz). RF sputteren werkt goed te sterk isolerende oxide films produceren maar met de toegevoegdekosten van RF voedingen en impedantieaanpassing netwerken. Verdwaalde magneetvelden lekken van Ferromagnetische doelstellingen ook verstoren het sputteren proces. Speciaal ontworpen sputter kanonnen met ongewoon sterke permanente magneten moeten vaak worden gebruikt ter compensatie.

Ion-beam sputteren

Ion-beam sputteren (IBS) is een methode waarin het doel zich buiten deIon bron. Een bron kan werken zonder een magnetisch veld net als in eenwarme gloeidraad ionisatie meten. In eenKaufmanBron ionen worden gegenereerd door botsingen met elektronen die worden beperkt door een magnetisch veld net als in een magnetron. Ze zijn daarna versneld door het elektrische veld die afkomstig zijn van een raster naar een doel. Als de ionen de bron verlaten zijn ze geneutraliseerd door elektronen uit een tweede externe gloeidraad. IBS heeft een voordeel dat de energie en de flux van ionen kunnen onafhankelijk worden gecontroleerd. Aangezien de flux die het doelwit stakingen is samengesteld uit neutraal atomen, kan isolerende of uitvoeren van doelstellingen worden sputtered. IBS heeft toepassing gevonden bij de vervaardiging van dunne-film hoofden voorharde schijven. Een drukverschil tussen de ion-bron en de monsterkamer is gegenereerd door plaatsing van de inlaat gas bij de bron en schieten door middel van een buis in de monsterkamer. Dit bespaart gas en vermindert verontreiniging inUHVtoepassingen. Het belangrijkste nadeel van IBS is de grote hoeveelheid onderhoud nodig om de werking van de bron van de ion.

Reactief sputteren

In reactieve sputteren ondergaan de plaatgaasfolie deeltjes een chemische reactie voor de coating van het substraat. De gedeponeerde film is dus anders uit het doel-materiaal. De chemische reactie die de deeltjes ondergaan is met een reactief gas binnengebracht het sputteren kamer zoals zuurstof of stikstof; oxide en siliciumnitride films zijn vaak vervaardigd met behulp van reactieve sputteren. De samenstelling van de film kan worden gecontroleerd door het variëren van de relatieve druk van de inerte en reactieve gassen. Film stoichiometrie is een belangrijke parameter voor het optimaliseren van functionele eigenschappen zoals de stress in zonde_xen de brekingsindex van SiO_x.

Ion-bijgewoonde depositie

In ion-bijgewoonde depositie (IAD), wordt het substraat blootgesteld aan een secundaire ion beam op een lager vermogen dan de sputter pistool. Meestal levert een Kaufman bron, zoals die in IBS, gebruikt de secundaire lichtbundel. IAD kan worden gebruikt om te stortenkoolstofindiamant-achtigevorm op een substraat. Een landing op het substraat koolstof-atomen die niet goed in het kristalrooster diamant obligatie zal worden geklopt door de secundaire lichtbundel.NASADeze techniek gebruikt om te experimenteren met het deponeren van diamant films opturbinebladen in de jaren 1980. IAD is gebruikt in andere belangrijke industriële toepassingen zoals het maken vantetrahedral amorf koolstofoppervlaktebekledingen opvaste schijfplaten en harde overgangsmetalen siliciumnitride coatings op medische implantaten.

Hoge-doelgroep-gebruik sputteren (HiTUS)

Sputteren kan ook worden uitgevoerd door externe generatie van een hoge dichtheid plasma. Deplasmawordt gegenereerd in een zaal van de kant te openen in de belangrijkste proces-cupje, met het doel en desubstraatom te worden bekleed. Als de plasma op afstand wordt gegenereerd, en niet van het doel zelf (zoals in van het conventionelemagnetronsputteren), deIonstroom naar het doel is onafhankelijk van de spanning toegepast op het doel.

High-Power impuls magnetron sputteren (HiPIMS)

HiPIMS is een methode voor fysieke damp afzetting van dunne lagen, die is gebaseerd op magnetron sputter afzetting. HiPIMS maakt gebruik van uiterst krachtige dichtheden in de orde van kW/cm²in korte pulsen (impulsen) van tientallen microseconden op lage plicht cyclus van<>

Gasstroom sputteren

Gas flow sputteren maakt gebruik van deholle kathode effect, waarmee hetzelfde effectholle kathode lampenopereren. In de gasstroom een gas werken als sputterenargonwordt geleid door een opening in een metaal onderworpen aan een negatieve elektrische potentieel. VerbeterdPlasma dichthedenoptreden in de holle kathode, als de druk in de zaalpen een karakteristiek dimensieLvan de holle kathode gehoorzamen dePaschen van wet0,5 Pa·m<>p·L < 5="" pa·m.="" this="" causes="" a="" high="" flux="" of="" ions="" on="" the="" surrounding="" surfaces="" and="" a="" large="" sputter="" effect.="" the="" hollow-cathode="" based="" gas="" flow="" sputtering="" may="" thus="" be="" associated="" with="" large="" deposition="" rates="" up="" to="" values="" of="" a="" few="">