Wat is een sputterend doel?
Een sputterdoel is een materiaal dat wordt gebruikt om dunne films te maken in een techniek die bekend staat als sputterafzetting of dunne filmafzetting. Tijdens dit proces wordt het sputterende doelmateriaal, dat begint als een vaste stof, door gasvormige ionen afgebroken tot kleine deeltjes die een spray vormen en een ander materiaal bedekken, dat bekend staat als het substraat. Sputterafzetting is vaak betrokken bij het maken van halfgeleiders en computerchips. Als een resultaat zijn de meeste sputterende doelmaterialen metalen elementen of legeringen, hoewel er enkele keramische doelen beschikbaar zijn die geharde dunne coatings voor verschillende gereedschappen creëren.
Afhankelijk van de aard van de dunne film die wordt gemaakt, kunnen sputterdoelen zeer sterk in grootte en vorm zijn. De kleinste doelen kunnen een diameter hebben van minder dan een inch (2,5 cm), terwijl de grootste rechthoekige doelen ruim een meter (0,9 m) lang zijn. Sommige sputterapparatuur vereist een groter sputterdoel en in deze gevallen zullen fabrikanten gesegmenteerde doelen maken die zijn verbonden door speciale gewrichten.
De ontwerpen van sputteringsystemen, de machines die het dunne-filmdepositieproces uitvoeren, zijn veel gevarieerder en specifieker geworden. Dienovereenkomstig is de vorm en structuur van het doel ook in verscheidenheid begonnen te verbreden. De vorm van een sputterdoel is meestal rechthoekig of cirkelvormig, maar veel doelleveranciers kunnen op verzoek extra speciale vormen maken. Bepaalde sputteringsystemen vereisen een roterend doel om een meer precieze, zelfs dunne film te verschaffen. Deze doelen hebben de vorm van lange cilinders en bieden extra voordelen, waaronder snellere afzettingssnelheden, minder hitteschade en groter oppervlak, wat leidt tot een groter algemeen nut.
De effectiviteit van sputteren van doelmaterialen is afhankelijk van verschillende factoren, waaronder hun samenstelling en het type ionen dat wordt gebruikt om ze af te breken. Dunne films die zuivere metalen voor het doelmateriaal vereisen, zullen gewoonlijk meer structurele integriteit hebben als het doelwit zo zuiver mogelijk is. De ionen die worden gebruikt om het sputterdoel te bombarderen, zijn ook belangrijk voor het produceren van een dunne film van behoorlijke kwaliteit. In het algemeen is argon het primaire gas dat is gekozen om het sputterproces te ioniseren en te initiëren, maar voor doelen met lichtere of zwaardere moleculen is een ander edelgas, zoals neon voor lichtere moleculen, of krypton voor zwaardere moleculen effectiever. Het is belangrijk dat het atoomgewicht van de gasionen vergelijkbaar is met dat van de sputterende doelmoleculen om de overdracht van energie en momentum te optimaliseren, waardoor de gelijkmatigheid van de dunne film wordt geoptimaliseerd.