Introduksjon og enkel forståelse av vakuumbelegg (3)

Sputtering Coating Når høyenergipartikler bomber den faste overflaten, kan partiklene på den faste overflaten få energi og unnslippe overflaten for å avsettes på underlaget.Sputtering-fenomenet begynte å bli brukt i belegningsteknologi i 1870, og ble gradvis brukt i industriell produksjon etter 1930 på grunn av økningen i avsetningshastighet.Det vanlig brukte topolede sputteringsutstyret er vist i figur 3 [Skjematisk diagram over to-polet sputtering].Vanligvis gjøres materialet som skal avsettes til en plate - et mål, som er festet på katoden.Substratet plasseres på anoden vendt mot måloverflaten, noen få centimeter unna målet.Etter at systemet er pumpet til høyvakuum, fylles det med 10~1 Pa gass (vanligvis argon), og en spenning på flere tusen volt påføres mellom katoden og anoden, og en glødeutladning genereres mellom de to elektrodene. .De positive ionene som genereres av utladningen, flyr til katoden under påvirkning av et elektrisk felt og kolliderer med atomene på måloverflaten.Målatomene som rømmer fra måloverflaten på grunn av kollisjonen kalles sputterende atomer, og energien deres er i området 1 til titalls elektronvolt.De sputterte atomene avsettes på overflaten av substratet for å danne en film.I motsetning til fordampningsbelegg, er sputterbelegg ikke begrenset av filmmaterialets smeltepunkt, og kan sputtere ildfaste stoffer som W, Ta, C, Mo, WC, TiC, etc. Sputteringssammensetningsfilmen kan sputteres ved den reaktive sputteringen metode, det vil si den reaktive gassen (O, N, HS, CH, etc.) er

legges til Ar-gassen, og den reaktive gassen og dens ioner reagerer med målatomet eller det sputterede atomet for å danne en forbindelse (som oksid, nitrogen) forbindelser, etc.) og avsettes på substratet.En høyfrekvent sputtermetode kan brukes til å avsette isolasjonsfilmen.Substratet er montert på den jordede elektroden, og det isolerende målet er montert på den motsatte elektroden.Den ene enden av høyfrekvente strømforsyningen er jordet, og den ene enden er koblet til en elektrode utstyrt med et isolerende mål gjennom et matchende nettverk og en DC-blokkerende kondensator.Etter at den høyfrekvente strømforsyningen er slått på, endrer høyfrekvente spenningen kontinuerlig polaritet.Elektronene og de positive ionene i plasmaet treffer det isolerende målet under henholdsvis den positive halvsyklusen og den negative halvsyklusen av spenningen.Siden elektronmobiliteten er høyere enn for de positive ionene, er overflaten til det isolerende målet negativt ladet.Når den dynamiske likevekten er nådd, har målet et negativt forspenningspotensial, slik at de positive ionene som sputterer på målet fortsetter.Bruken av magnetronsputtering kan øke avsetningshastigheten med nesten en størrelsesorden sammenlignet med ikke-magnetronsputtering.