Что такое распылительная система?

Распыление - это процесс осаждения тонких пленок, при котором твердый материал мишени выбрасывается на поверхность подложки для формирования тонкого покрытия. Система распыления - это машина, в которой происходит процесс распыления. Он содержит весь процесс и позволяет пользователю регулировать температуру, мощность, давление, цель и материалы подложки.

Распыление известно как физическое осаждение из паровой фазы, потому что тонкая пленка образуется физическими средствами, а не химическими реакциями. В распылительной системе вакуумная камера содержит целевой материал, источник питания и газовую плазму. Газ, который обычно представляет собой благородный газ, такой как аргон, подается в камеру при очень низком давлении, чтобы начать процесс.

Источник энергии генерирует электроны, которые бомбардируют газовую плазму, и эти электроны отбрасывают другие электроны, присутствующие в газе. Это заставляет газ ионизироваться и образовывать положительные ионы, известные как катионы. Эти катионы, в свою очередь, бомбардируют целевой материал, отбрасывая его небольшие кусочки, которые проходят через камеру и оседают на подложке. Процесс легко увековечивается в камере системы распыления, поскольку при ионизации газовой плазмы высвобождаются лишние электроны.

Системы распыления различаются по структуре, источнику питания, размеру и цене. Ориентация целевого материала и подложки индивидуальны для каждой машины. Некоторые системы будут ориентированы на целевой материал параллельно поверхности подложки, в то время как другие будут наклонять любую поверхность, чтобы сформировать другой рисунок осаждения. Например, конфокальное распыление ориентирует несколько единиц целевого материала по кругу, указывая на точку фокусировки. Подложка в этом типе системы может затем вращаться для более равномерного осаждения.

Источник питания также варьируется, поскольку некоторые системы используют энергию постоянного тока (DC), в то время как другие используют радиочастотную (RF) мощность. Один тип распылительной системы, известный как магнетронное распыление, также включает в себя магниты для стабилизации свободных электронов и выравнивания осаждения тонких пленок. Эти методы дают системе распыления различные качества в отношении температуры и скорости осаждения.

Распылительные системы варьируются по размеру от настольных систем до больших машин, которые больше, чем холодильник. Внутренняя камера также различается по размеру, но, как правило, намного меньше, чем сама машина; большинство камер имеют диаметр менее 1 метра (около 1 метра). Стоимость распыляемой системы варьируется от менее чем 20 000 долларов США до более чем 650 000 долларов США для новой или специально разработанной системы.