Hva er reaktiv sputtering?

Reaktiv sputtering er en variant av plasmasputteringsprosessen som brukes til å avsette en tynn film på et underlagsmateriale.I denne prosessen frigjøres et målmateriale, som aluminium eller gull, ut i et kammer med en atmosfære laget av en positivt ladet reaktiv gass.Denne gassen danner en kjemisk binding med målmaterialet og blir avsatt på et underlagsmateriale som en forbindelse.

Mens normal plasmasputtering foregår i et vakuumkammer som har blitt ugyldig for en atmosfære, foregår reaktiv sputtering i et vakuumkammer medEn lavtrykksatmosfære som består av en reaktiv gass.Spesielle pumper på maskinen fjerner den normale atmosfæren, som er laget av karbon, oksygen og nitrogen blant andre sporstoffer, og fyller kammeret med en gass, for eksempel argon, oksygen eller nitrogen.Den reaktive gassen i den reaktive sputteringsprosessen har en positiv ladning.

Målmaterialet, som titan eller aluminium, frigjøres deretter i kammeret, også i form av en gass, og utsatt for et magnetfelt med høy intensitet.Dette feltet gjør målmaterialet til et negativt ion.Det negativt ladede målmaterialet tiltrekkes av det positivt ladede reaktive materialet, og de to elementene binder seg før de legger seg på underlaget.På denne måten kan tynne filmer være laget av forbindelser som titan-nitrid (tinn) eller aluminiumoksyd (AL2O3).

Reaktiv sputtering øker sterkt hastigheten som en tynn film kan lages av en forbindelse.Mens tradisjonell plasmasputtering er passende når du lager en tynn film av et enkelt element, tar sammensatte filmer lang tid å danne.Å tvinge kjemikaliene til å binde seg som en del av den tynne filmprosessen hjelper til med å hastigheten på hastigheten de legger seg på underlaget.

Trykket inne i det reaktive sputtende kammeret må styres nøye for å maksimere veksten av den tynne filmen.Ved lave trykk tar filmen lang tid å danne seg.Ved høyt trykk kan den reaktive gassen "forgifte" måloverflaten, som er når målmaterialet mottar sin negative ladning.Dette reduserer ikke bare veksthastigheten for den tynne filmen på underlaget nedenfor, men øker også forgiftningshastigheten;Jo færre negative partikler det er, jo færre kjemiske bindinger de kan danne med den positivt ladede reaktive gassen, og dermed er den mer reaktive gassen der for å forgifte måloverflaten.Overvåking og justering av trykket i systemet hjelper til med å forhindre denne forgiftningen og lar den tynne filmen vokse raskt.