Typer frese avsetning

Sputtering kilder ansette oftemagnetronssom bruker sterk elektriske og magnetiske felt til å begrense-ladet plasma partikler nær overflaten av frese målet. I et magnetfelt følger elektroner spiralformede baner rundt magnetfelt linjer, gjennomgår flere ionisert kollisjoner med gass nøytrale nær målet overflaten enn ellers ville oppstå. (Som i målet materialet er oppbrukt, en "bane" erosjon profil kan vises på overflaten av målet.) Frese gass er vanligvis en inert gass somArgon. De ekstra argon ionene opprettet som følge av disse kollisjonene føre til en høyere deponering. Denplasmakan også opprettholdes ved lavere trykk på denne måten. Freste atomene belastes nøytralt og så er upåvirket av magnetiske fellen. Gratis oppbygging på isolerende mål kan unngås med bruk av RF sputtering der tegn på anode katode bias er variert med en høy hastighet (vanligvis13.56 MHz). RF sputtering fungerer godt til å produsere svært isolerende oksid filmer, men med den ekstrabekostning av RF strømforsyninger og impedans matchende nettverk. Spredt magnetfelt lekker fra ferromagnetisk mål også forstyrre sputtering prosessen. Spesialdesignet frese våpen med uvanlig sterke magneter må ofte brukes i kompensasjon.

Ion-beam sputtering

Ion-beam sputtering (IBS) er en metode der målet er utenfor detion kilde. En kilde kan arbeide uten et magnetisk felt som i enHot filament ionisering måle. I enKaufmankilde ioner genereres av kollisjoner med elektroner som er begrenset av et magnetisk felt som i en magnetron. De er så akselerert av det elektriske feltet fra et rutenett mot et mål. Som ionene la kilden de er nøytralisert av elektroner fra en andre eksterne filament. IBS har en fordel i at energi og fluks av ioner kan styres uavhengig. Siden fluks som slår målet består av nøytrale atomer, kan freste isolerende eller gjennomføre mål. IBS har funnet programmet i produksjon av tynn-film hoder fordiskstasjoner. En trykkgradient mellom ion kilden og prøve chamber genereres ved å plassere gass innløp på kilden og skyte gjennom et rør i prøven kammeret. Dette sparer gass og reduserer forurensning iUHVprogrammer. Den viktigste ulempen av IBS er den store mengden av vedlikehold kreves for å holde ion kilde operativsystemet.

Reaktivt sputtering

I reaktive sputtering gjennomgå freste partikler en kjemisk reaksjon før belegg underlaget. Avsatt filmen er derfor forskjellig fra i målet materialet. Den kjemiske reaksjonen som partikler gjennomgå er med en reaktiv gass introdusert i sputtering kammeret som oksygen eller nitrogen; oksid og nitride filmer er ofte fabrikasjon benytter reaktive sputtering. Sammensetningen av filmen kan kontrolleres av varierende forhold presset av inert og reaktive gassene. Filmen støkiometri er en viktig parameter for å optimalisere funksjonelle egenskaper stress i synd._xog indeks av refraction av SiO_x.

Ion-assistert avsetning

I ion-assistert nedfall (IAD), er underlaget utsatt for en sekundær ion bjelke opererer på en lavere effekt enn frese pistolen. Vanligvis leverer en Kaufman kilde, som brukes i IBS, sekundære strålen. IAD kan brukes til å sette innkarboniDiamond-likeskjemaet på et substrat. Noen karbonatomer landing på underlaget som ikke bond riktig i diamant krystall gitterverk vil bli slått av sekundær strålen.NASAbrukt denne teknikken til å eksperimentere med innskudd diamant filmer påturbinkniver i 1980. IAD brukes i andre viktige industrielle applikasjoner som skapertetrahedral amorfe karbonoverflate belegg påharddiskfat og vanskelig transisjonsmetall nitride belegg på medisinske implantater.

Høy-mål-utnyttelse sputtering (HiTUS)

Sputtering kan også utføres av eksterne generasjon av en høy tetthet plasma. Denplasmagenereres i en side kammer åpning i hovedprosessen kammeret, som inneholder målet ogsubstratå være belagt. Plasma er generert eksternt, og ikke fra målet selv (som konvensjonellemagnetronsputtering), deniongjeldende målet er uavhengig av spenning brukt på målet.

Høyeffekts impuls magnetron sputtering (HiPIMS)

HiPIMS er en metode for fysisk vanndamp deponering av tynne filmer som er basert på magnetron frese deponering. HiPIMS benytter ekstremt høy makt tettheter av kW/cm²i korte pulser (impulser) av titalls mikrosekunder ved lav syklus av<>

Gasstrømmen sputtering

Gass flyt sputtering gjør bruk av denhul katoden effekt, på samme måte somhul katoden lamperOperer. I gasstrømmen sputtering en arbeider gass somArgonledes gjennom en åpning i et metall utsatt for en negativ elektrisk potensial. Forbedretplasma tettheteroppstå i hule katoden, hvis trykket i kammeretpog en karakteristisk dimensjonLav hul katoden adlyde denPaschens lov0,5 Pa·m<>p·L < 5="" pa·m.="" this="" causes="" a="" high="" flux="" of="" ions="" on="" the="" surrounding="" surfaces="" and="" a="" large="" sputter="" effect.="" the="" hollow-cathode="" based="" gas="" flow="" sputtering="" may="" thus="" be="" associated="" with="" large="" deposition="" rates="" up="" to="" values="" of="" a="" few="">