เป้าหมายสปัตเตอร์

แมกนีตรอนสปัตเตอร์ การเคลือบเป็นรูปแบบใหม่ของ การสะสมไอทางกายภาพ วิธีการซึ่งใช้ระบบปืนอิเล็กตรอนเพื่อปล่อยและโฟกัสอิเล็กตรอนบนวัสดุที่จะชุบ เพื่อให้อะตอมที่สปัตเตอร์ทำตามกฎการแปลงโมเมนตัมเพื่อขจัดวัสดุที่มีพลังงานจลน์สูงกว่า บินไปที่สารตั้งต้นเพื่อฝากฟิล์ม การชุบนี้ วัสดุนี้เรียกว่า เป้าหมายสปัตเตอร์. เป้าหมายของการสปัตเตอร์มีทั้งโลหะ โลหะผสม สารประกอบเซรามิก และอื่นๆ

ข้อกำหนดสำหรับเป้าหมายการสปัตเตอร์สูงกว่าวัสดุแบบดั้งเดิม ข้อกำหนดทั่วไป เช่น ขนาด ความเรียบ ความบริสุทธิ์ ปริมาณสิ่งเจือปน ความหนาแน่น N/O/C/S ขนาดเกรน และการควบคุมข้อบกพร่อง ข้อกำหนดที่สูงขึ้นหรือข้อกำหนดพิเศษ ข้อกำหนดรวมถึง: ความหยาบของผิว ความต้านทาน ความสม่ำเสมอของขนาดเกรน องค์ประกอบและความสม่ำเสมอของเนื้อเยื่อ ปริมาณและขนาดของสิ่งแปลกปลอม (ออกไซด์) การซึมผ่านของแม่เหล็ก ความหนาแน่นสูงพิเศษและเกรนละเอียดพิเศษ

การจำแนกเป้าหมายของแมกนีตรอนสปัตเตอร์:

เป้าหมายการสปัตเตอร์โลหะ

เป้าหมายการเคลือบสปัตเตอร์อัลลอยด์

เป้าหมายเซรามิกออกไซด์

เป้าหมายสปัตเตอริงเซรามิกบอไรด์

เป้าหมายสปัตเตอร์เซรามิกคาร์ไบด์

เป้าหมายการสปัตเตอร์เซรามิกไนไตรด์

เป้าหมายสปัตเตอร์เซรามิก Selenide

เป้าหมายสปัตเตอร์เซรามิกซิลิไซด์

เป้าหมายสปัตเตอร์เซรามิกซัลไฟด์

เป้าหมายการสปัตเตอร์เซรามิก, เป้าหมายการสปัตเตอร์เซรามิกฟลูออไรด์, เป้าหมายการสปัตเตอร์เซรามิกเจอร์มาไนด์, เป้าหมายเซรามิกอื่น ๆ, เป้าหมายเซรามิกซิลิคอนเจือโครเมียม (Cr-SiO), เป้าหมายอินเดียมฟอสไฟด์ (InP), เป้าหมายอาร์เซไนด์ตะกั่ว (PbAs), เป้าหมายอินเดียมอาร์เซไนด์ (InAs) .

ตามรูปร่าง สามารถแบ่งออกได้เป็น เป้าเหลี่ยม เป้ากลม และ โรตารีสปัตเตอร์เป้าหมาย
ตามองค์ประกอบ มันสามารถแบ่งออกเป็นเป้าหมายโลหะ เป้าหมายโลหะผสม และเป้าหมายการสปัตเตอร์ผสมเซรามิก

ตามการใช้งานที่แตกต่างกัน มันแบ่งออกเป็นเป้าหมายเซรามิกที่เกี่ยวข้องกับเซมิคอนดักเตอร์, การบันทึกเป้าหมายเซรามิกขนาดกลาง, เป้าหมายเซรามิกแสดงผล, เป้าหมายเซรามิกยิ่งยวด, เป้าหมายเซรามิกที่มีความต้านทานสนามแม่เหล็กขนาดใหญ่ เป็นต้น

ตามฟิลด์แอ็พพลิเคชัน มันแบ่งออกเป็นเป้าหมายการสปัตเตอร์แบบไมโครอิเล็กทรอนิกส์ เป้าหมายการบันทึกด้วยแม่เหล็ก เป้าหมายดิสก์ออปติคอล เป้าหมายการสปัตเตอร์โลหะมีค่า เป้าหมายการสปัตเตอร์แบบต้านทานฟิล์มบาง เป้าหมายฟิล์มนำไฟฟ้า เป้าหมายแก้ไขพื้นผิว เป้าหมายชั้นหน้ากาก อิเล็กโทรด เป้าหมายการสปัตเตอร์, เป้าหมายการสปัตเตอร์แบบแพ็คเกจ, เป้าหมายการสปัตเตอร์อื่นๆ

หลักการสปัตเตอร์ของแมกนีตรอน: สนามแม่เหล็กมุมฉากและสนามไฟฟ้าถูกนำมาใช้ระหว่างเป้าหมายที่สปัตเตอร์ (แคโทด) และขั้วบวก และก๊าซเฉื่อยที่ต้องการ (โดยปกติคือก๊าซ Ar) จะถูกชาร์จในห้องสุญญากาศสูง และแม่เหล็กถาวรจะอยู่ที่ เป้า.

พื้นผิวของวัสดุสร้างสนามแม่เหล็กขนาด 250 ถึง 350 เกาส์ ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าแบบมุมฉากร่วมกับสนามไฟฟ้าแรงสูง ภายใต้การกระทำของสนามไฟฟ้า ก๊าซ Ar จะแตกตัวเป็นไอออนบวกและอิเล็กตรอน และจ่ายไฟฟ้าแรงสูงเชิงลบจำนวนหนึ่งไปยังเป้าหมาย

อิเล็กตรอนที่ปล่อยออกมาจากเป้าหมายจะได้รับผลกระทบจากสนามแม่เหล็ก และความน่าจะเป็นไอออไนเซชันของก๊าซทำงานจะเพิ่มขึ้น ก่อตัวเป็นพลาสมาที่มีความหนาแน่นสูงใกล้กับแคโทด ร่างกาย Ar ไอออนจะเร่งตัวขึ้นสู่พื้นผิวเป้าหมายภายใต้แรงกระทำของลอเรนซ์ พื้นผิวเป้าหมายด้วยความเร็วสูง เพื่อให้อะตอมที่สปัตเตอริงบนเป้าหมายเป็นไปตามหลักการแปลงโมเมนตัม และบินออกจากพื้นผิวเป้าหมายด้วยพลังงานจลน์ที่สูงขึ้น

สารตั้งต้นถูกสะสมไว้ในฟิล์ม โดยทั่วไปการสปัตเตอร์ของแมกนีตรอนแบ่งออกเป็นสองประเภท: การสปัตเตอร์แบบสาขาและการสปัตเตอร์แบบ RF หลักการของอุปกรณ์สปัตเตอร์แบบแยกส่วนนั้นเรียบง่าย และอัตราก็เร็วเช่นกันเมื่อทำการสปัตเตอร์โลหะ

การใช้ RF sputtering นั้นกว้างขวางกว่า นอกจากวัสดุนำไฟฟ้าที่สปัตเตอร์ได้แล้ว ยังสามารถสปัตเตอร์วัสดุที่ไม่นำไฟฟ้าได้อีกด้วย ในขณะเดียวกัน การสปัตเตอร์แบบรีแอกทีฟถูกใช้เพื่อเตรียมวัสดุผสม เช่น ออกไซด์ ไนไตรด์ และคาร์ไบด์

หากความถี่ของความถี่วิทยุเพิ่มขึ้น มันจะกลายเป็นไมโครเวฟพลาสมาสปัตเตอร์ และโดยทั่วไปจะใช้การสปัตเตอร์ของพลาสมาไมโครเวฟชนิดอิเล็กตรอนไซโคลตรอนเรโซแนนซ์ (ECR)