Hvad er reaktiv sputtering?

Reaktiv sputtering er en variation af plasma -sputteringsprocessen, der bruges til at deponere en tynd film på et substratmateriale.I denne proces frigøres et målmateriale, såsom aluminium eller guld, i et kammer med en atmosfære lavet af en positivt ladet reaktiv gas.Denne gas danner en kemisk binding med målmaterialet og afsættes på et underlagsmateriale som en forbindelse.

Mens normal plasma -sputtering finder sted i et vakuumkammer, der er annulleret af en atmosfære, finder reaktiv sputtering sted i et vakuumkammer medEn lavtryksatmosfære, der består af en reaktiv gas.Specielle pumper på maskinen fjerner den normale atmosfære, der er lavet af kulstof, ilt og nitrogen blandt andre sporstoffer, og fylder kammeret med en gas, såsom argon, ilt eller nitrogen.Den reaktive gas i den reaktive sputteringproces har en positiv ladning.

Målmaterialet, såsom titanium eller aluminium, frigøres derefter i kammeret, også i form af en gas, og udsættes for et magnetfelt med høj intensitet.Dette felt forvandler målmaterialet til en negativ ion.Det negativt ladede målmateriale tiltrækkes af det positivt ladede reaktive materiale, og de to elementer binder sig, før de sætter sig ned på underlaget.På denne måde kan tynde film fremstilles af forbindelser såsom titanium-nitrid (TIN) eller aluminiumoxid (Al2O3).

Reaktiv sputtering øger den hastighed, hvormed en tynd film kan laves af en forbindelse.Mens traditionel plasma -sputtering er passende, når man opretter en tynd film ud af et enkelt element, tager sammensatte film lang tid at dannes.At tvinge kemikalierne til at binde som en del af den tynde filmproces hjælper med at fremskynde den hastighed, hvormed de sætter sig ned på underlaget.

Trykket inde i det reaktive sputteringskammer skal styres omhyggeligt for at maksimere væksten af den tynde film.Ved lave tryk tager filmen lang tid at dannes.Ved høje tryk kan den reaktive gas "forgifte" måloverfladen, hvilket er, når målmaterialet får sin negative ladning.Dette reducerer ikke kun væksthastigheden for den tynde film på underlaget nedenfor, men øger også forgiftningshastigheden;Jo færre negative partikler der er, jo færre kemiske bindinger kan de dannes med den positivt ladede reaktive gas, og den mere reaktive gas er der for at forgifte måloverfladen.Overvågning og justering af trykket i systemet hjælper med at forhindre denne forgiftning og gør det muligt for den tynde film at vokse hurtigt.