Magnetronsputtern Beschichtung ist eine neue Art von physikalische Gasphasenabscheidung Methode, bei der ein Elektronenkanonensystem verwendet wird, um Elektronen auf das zu plattierende Material zu emittieren und zu fokussieren, sodass die gesputterten Atome dem Impulsumwandlungsprinzip folgen, um das Material mit höherer kinetischer Energie zu entfernen. Fliegen Sie zum Substrat, um einen Film abzuscheiden. Dies wird plattiert Material heißt a Sputtertarget. Das Sputtertarget besteht aus einem Metall, einer Legierung, einer Keramikverbindung usw.

Die Anforderungen an Sputtertargets sind höher als die an herkömmliche Materialien. Allgemeine Anforderungen wie Größe, Ebenheit, Reinheit, Verunreinigungsgehalt, Dichte, N/O/C/S, Korngröße und Defektkontrolle; höhere Anforderungen oder spezielle Anforderungen. Zu den Anforderungen gehören: Oberflächenrauheit, Widerstandsfähigkeit, Gleichmäßigkeit der Korngröße, Zusammensetzung und Gewebegleichmäßigkeit, Gehalt und Größe von Fremdstoffen (Oxiden), magnetische Permeabilität, ultrahohe Dichte und ultrafeine Körner.

Klassifizierung der Magnetron-Sputtertargets:

Metall-Sputtertarget

Target zur Sputterbeschichtung aus Legierung

Oxidkeramik-Target

Borid-Keramik-Sputtertarget

Hartmetall-Keramik-Sputtertarget

Nitridkeramik-Sputtertargets

Sputtertargets aus Selenidkeramik

Sputtertargets aus Silizidkeramik

Sulfidkeramik-Sputtertargets

Keramik-Sputter-Targets, Fluorid-Keramik-Sputter-Targets, Germanid-Keramik-Sputter-Targets, andere Keramik-Targets, Chrom-dotiertes Silizium-Keramik-Target (Cr-SiO), Indiumphosphid-Target (InP), Blei-Arsenid-Target (PbAs), Indium-Arsenid-Target (InAs). .

Je nach Form kann es in quadratische Ziele, runde Ziele usw. unterteilt werden Rotierendes Sputtertarget
Je nach Zusammensetzung kann es in Metalltargets, Legierungstargets und Sputtertargets aus Keramikverbindungen unterteilt werden.

Je nach Anwendung wird es in halbleiterbezogene Keramiktargets, Aufzeichnungsmedium-Keramiktargets, Anzeigekeramiktargets, supraleitende Keramiktargets, Riesenmagnetowiderstands-Keramiktargets usw. unterteilt.

Je nach Anwendungsbereich wird es in mikroelektronische Sputtertargets, magnetische Aufzeichnungstargets, optische Disk-Targets, Edelmetall-Sputtertargets, Dünnfilm-Widerstandssputtertargets, leitfähige Filmtargets, oberflächenmodifizierte Targets, Maskenschichttargets, Dekorschichttargets und Elektroden unterteilt Sputtertargets, Package-Sputtertargets, andere Sputtertargets.

Prinzip des Magnetron-Sputterns: Zwischen dem gesputterten Target (Kathode) und der Anode werden ein orthogonales Magnetfeld und ein elektrisches Feld angelegt, und das erforderliche Inertgas (normalerweise Ar-Gas) wird in die Hochvakuumkammer geladen, und der Permanentmagnet befindet sich an der Ziel.

Die Oberfläche des Materials bildet ein Magnetfeld von 250 bis 350 Gauss, das mit dem elektrischen Hochspannungsfeld ein orthogonales elektromagnetisches Feld bildet. Unter der Wirkung eines elektrischen Feldes wird Ar-Gas in positive Ionen und Elektronen ionisiert und eine bestimmte negative Hochspannung wird an das Target angelegt.

Die vom Target emittierten Elektronen werden durch das Magnetfeld beeinflusst und die Ionisierungswahrscheinlichkeit des Arbeitsgases steigt, wodurch ein hochdichtes Plasma in der Nähe der Kathode entsteht. Der Körper, Ar-Ionen, beschleunigt unter der Wirkung der Lorentzkraft auf die Targetoberfläche und bombardiert sie Die gesputterten Atome auf dem Target folgen dem Prinzip der Impulsumwandlung und fliegen mit höherer kinetischer Energie von der Targetoberfläche weg.

Das Substrat wird zu einem Film abgeschieden. Das Magnetronsputtern wird im Allgemeinen in zwei Arten unterteilt: Zweigsputtern und HF-Sputtern. Das Prinzip der Zweigsputternausrüstung ist einfach und die Geschwindigkeit beim Sputtern von Metall ist ebenfalls hoch.

Umfangreicher ist der Einsatz von RF-Sputtern. Neben sputterbaren leitfähigen Materialien können auch nichtleitende Materialien gesputtert werden. Gleichzeitig werden durch reaktives Sputtern Verbundwerkstoffe wie Oxide, Nitride und Karbide hergestellt.

Wenn die Frequenz der Hochfrequenz erhöht wird, handelt es sich um Mikrowellen-Plasma-Sputtern, wobei üblicherweise Mikrowellen-Plasma-Sputtern vom Typ Elektronenzyklotronresonanz (ECR) verwendet wird.