DC Magnetron Sputtering คืออะไร

DC แมกนีตรอนสปัตเตอริ่งเป็นหนึ่งในสปัตเตอร์หลายประเภทซึ่งเป็นวิธีการสะสมไอทางกายภาพของฟิล์มบาง ๆ ของวัสดุหนึ่งไปยังอีกวัสดุหนึ่ง วิธีการทับถมของสปัตเตอร์ที่ใช้กันมากที่สุดในปี 2554 คือการสปัตเตอร์ไอออน, ไดโอดสปัตเตอร์และ DC แมกนีตรอนสปัตเตอริง สปัตเตอร์ริ่งมีการใช้งานทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมที่หลากหลายและเป็นหนึ่งในกระบวนการผลิตที่เติบโตเร็วที่สุดที่ใช้ในการผลิตที่ทันสมัย

อย่างง่าย ๆ การสปัตเตอร์เกิดขึ้นในห้องสุญญากาศซึ่งสารถูกกระหน่ำด้วยโมเลกุลก๊าซที่แตกตัวเป็นไอออนซึ่งจะแยกอะตอมออกจากสาร อะตอมเหล่านี้บินไปและชนกับวัสดุเป้าหมายเรียกว่าสารตั้งต้นและยึดติดกับอะตอมในระดับอะตอมเพื่อสร้างฟิล์มที่บางมาก การทับถมของสปัตเตอร์นี้กระทำในระดับอะตอมดังนั้นฟิล์มและวัสดุพิมพ์จึงมีพันธะที่ไม่แตกหักง่ายและกระบวนการผลิตฟิล์มที่มีความสม่ำเสมอบางและคุ้มทุนมาก

แมกนีตรอนถูกใช้ในกระบวนการสปัตเตอร์เพื่อช่วยควบคุมเส้นทางของอะตอมที่พลัดถิ่นที่บินแบบสุ่มไปรอบ ๆ ห้องสุญญากาศ ห้องนั้นเต็มไปด้วยก๊าซแรงดันต่ำอาร์กอนบ่อย ๆ และขั้วแม่เหล็กแรงดันสูงหลายตัววางอยู่ด้านหลังเป้าหมายวัสดุเคลือบผิว แรงดันไฟฟ้าสูงไหลจากแมกนิตรอนข้ามแก๊สและสร้างพลาสมาพลังงานสูงที่กระทบเป้าหมายวัสดุเคลือบผิว แรงที่เกิดจากการปะทะพลาสมาของไอออนเหล่านี้ทำให้อะตอมหลุดออกจากวัสดุเคลือบผิวและยึดติดกับสารตั้งต้น

อะตอมที่พุ่งออกมาในกระบวนการสปัตเตอร์มักจะบินผ่านห้องในรูปแบบสุ่ม Magnetrons ผลิตสนามแม่เหล็กพลังงานสูงที่สามารถจัดตำแหน่งและจัดการเพื่อรวบรวมและบรรจุพลาสมาที่สร้างขึ้นรอบ ๆ พื้นผิว สิ่งนี้จะบังคับให้อะตอมที่ถูกขับออกมาเพื่อเดินทางไปยังเส้นทางที่คาดเดาได้ไปยังพื้นผิว โดยการควบคุมเส้นทางของอะตอมสามารถทำนายและควบคุมอัตราการสะสมฟิล์มและความหนาของฟิล์มได้

การใช้ DC แมกนีตรอนสปัตเตอริ่งช่วยให้วิศวกรและนักวิทยาศาสตร์สามารถคำนวณเวลาและกระบวนการที่จำเป็นในการสร้างคุณภาพฟิล์มที่เฉพาะเจาะจง สิ่งนี้เรียกว่าการควบคุมกระบวนการและช่วยให้เทคโนโลยีนี้ถูกใช้โดยอุตสาหกรรมในการดำเนินการผลิตจำนวนมาก ตัวอย่างเช่นการสปัตเตอร์นั้นใช้เพื่อสร้างการเคลือบสำหรับเลนส์สายตาที่ใช้ในรายการต่าง ๆ เช่นกล้องสองตากล้องโทรทรรศน์และอุปกรณ์อินฟาเรดและอินฟราเรด อุตสาหกรรมคอมพิวเตอร์ใช้ซีดีและดีวีดีที่ผลิตโดยใช้กระบวนการสาดกระเซ็นและอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ใช้การสปัตเตอร์เพื่อเคลือบชิปและเวเฟอร์หลายประเภท

หน้าต่างฉนวนประสิทธิภาพสูงที่ทันสมัยใช้กระจกที่เคลือบด้วยสปัตเตอร์และอุปกรณ์ของเล่นและของตกแต่งจำนวนมากผลิตขึ้นโดยใช้กระบวนการนี้ อุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่ใช้สปัตเตอริ่ง ได้แก่ อุตสาหกรรมการบินการป้องกันและยานยนต์อุตสาหกรรมการแพทย์พลังงานแสงและแก้วและอื่น ๆ อีกมากมาย แม้จะมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่อุตสาหกรรมก็ยังคงค้นหาการใช้งานใหม่สำหรับแม่เหล็กแมกนีตรอนสปัตเตอร์