Vad är ett sputteringssystem?

sputtering är en process med tunnfilmavlagring där ett fast målmaterial matas ut på ytan på ett underlag för att bilda en tunn beläggning. Ett sputteringssystem är en maskin där en sputteringsprocess inträffar. Den innehåller hela processen och gör det möjligt för en användare att justera temperatur, kraft, tryck, mål och substratmaterial.

sputtering kallas fysisk ångavsättning, eftersom den tunna filmen bildas med fysiska medel snarare än genom kemiska reaktioner. I ett sputteringssystem innehåller en vakuumkammare målmaterialet, en kraftkälla och en gasplasma. Gasen, som vanligtvis är en ädel gas som argon, föras in i kammaren vid ett mycket lågt tryck för att starta processen.

Kraftkällan genererar elektroner som bombarderar gasplasma, och dessa elektroner sparkar bort andra elektroner närvarande i gasen. Detta får gasen att jonisera och bilda positiva joner som kallas katjoner. Dessa katjoner bombarderar i sin tur målmaterialet och slår bortSmå bitar av den som reser genom kammaren och deponerar sig på underlaget. Processen förvaras lätt i sputteringssystemets kammare, eftersom extra elektroner frigörs under joniseringen av gasplasma.

sputteringssystem varierar vad gäller struktur, kraftkälla, storlek och pris. Orienteringen av målmaterialet och underlaget är specifikt för varje maskin. Vissa system kommer att möta målmaterialet parallellt med ytan på underlaget, medan andra lutar antingen ytan för att bilda ett annat avsättningsmönster. Konfokal sputtering orienterar till exempel flera enheter av målmaterial i en cirkel som pekar mot en kontaktpunkt. Substratet i denna typ av system kan sedan roteras för jämnare avsättning.

Kraftkällan varierar också, eftersom vissa system använder likström (DC) kraft, medan andra använder radiofrekvens (RF) kraft. En typE av sputteringssystem, känt som magnetron sputtering, inkluderar också magneter för att stabilisera de fria elektronerna och till och med ut den tunna filmavsättningen. Dessa metoder ger sputteringssystemet olika egenskaper beträffande temperatur och deponeringshastighet.

sputteringssystem varierar i storlek från stationära system till stora maskiner som är större än ett kylskåp. Den inre kammaren varierar också i storlek, men är i allmänhet mycket mindre än själva maskinen; De flesta kamrar har diametrar mindre än 1 gård (cirka 1 meter). Kostnaden för ett sputteringssystem varierar från mindre än $ 20 000 US -dollar (USD) som används till uppåt på $ 650 000 USD för ett nytt eller specialdesignat system.