Wat is magnetron sputteren?

Magnetron -sputteren is een type fysische dampafzetting, een proces waarbij een doelmateriaal wordt verdampt en afgezet op een substraat om een ​​dunne film te maken. Omdat het magneten gebruikt om de ladingen te stabiliseren, kan magnetron sputteren worden uitgevoerd bij lagere drukken. Bovendien kan dit sputterproces nauwkeurige en gelijkmatig verdeelde dunne films creëren, en het zorgt voor meer variatie in het doelmateriaal. Magnetron -sputtering wordt vaak gebruikt om dunne films van metaal op verschillende materialen te vormen, zoals plastic zakken, compactschijven (CD's) en digitale video -schijven (dvd's), en het wordt ook vaak gebruikt in de halfgeleiderindustrie.

In het algemeen begint een traditioneel sputterproces in een vacuümkamer met het doelmateriaal. Argon, of een ander inert gas, wordt langzaam binnengebracht, waardoor de kamer zijn lage druk kan behouden. Vervolgens wordt een stroom geïntroduceerd door de stroombron van de machine, waardoor elektronen in de kamer worden gebracht die de argonatomen beginnen te bombarderen en afsluitenDe elektronen in hun buitenste elektronenschillen. Als gevolg hiervan vormen de argonatomen positief geladen kationen die het doelmateriaal beginnen te bombarderen en kleine moleculen ervan vrijgeven in een spray die zich op het substraat verzamelt.

Hoewel deze methode over het algemeen effectief is voor het maken van dunne films, bombarderen de vrije elektronen in de kamer niet alleen de argonatomen, maar ook het oppervlak van het doelmateriaal. Dit kan leiden tot een grote mate van schade aan het doelmateriaal, inclusief ongelijke oppervlaktestructuur en oververhitting. Bovendien kan traditionele diode sputtering lang duren om te voltooien, waardoor nog meer mogelijkheden voor elektronenschade voor het doelmateriaal worden geopend.

Magnetron -sputtering biedt hogere ionisatiesnelheden en minder elektronenschade aan het doelmateriaal dan traditionele sputterdepositietechnieken. In dit proces wordt een magneet geïntroduceerd achter de power sourCE om de vrije elektronen te stabiliseren, het doelmateriaal te beschermen tegen elektronencontact en ook de kans te vergroten dat de elektronen de argonatomen zullen ioniseren. De magneet creëert een veld dat de elektronen vasthoudt en boven het doelmateriaal vasthoudt waar ze het niet kunnen schaden. Omdat de magnetische veldlijnen zijn gebogen, wordt het pad van de elektronen in de kamer uitgebreid door de stroom van argon, het verbeteren van ionisatiesnelheden en het verminderen van de tijd totdat de dunne film is voltooid. Op deze manier is magnetron sputteren in staat om de initiële problemen van tijd en doelmateriaalschade die zich had voorgedaan, tegen te gaan die zich had voorgedaan met traditionele diode sputtering.