Sputtering Deposjonsmetode For Legering Film

For å redusere antall mål som brukes i forstøvningssystemet, skal ett mål sputter og deponere legeringsfilmer som oppfyller sammensetningen og ytelseskravene. Således kan legeringsmål, komposittinnleggsmål og multi-target sputtering brukes i dette tilfellet.

Generelt sett underkastes forskjellige bestandige atomer i henhold til sammensetningen av målingen i stiv tilstand av utladning henholdsvis sputtering. En fordel med sputtering belegg sammenlignet med vakuumfordampning og ionplating er at forskjellen mellom sammensetningen av filmlaget og målet er liten, og beleggsammensetningen er mer stabil. I noen tilfeller kan imidlertid sammensetningen av filmlaget og målet være sterkt forskjellig på grunn av utvalgsprutteringsfenomenet med forskjellige sammensetningselementer, forskjellig omvendt sputteringshastighet og adhesjonskraft av film. Ved bruk av denne typen legeringsmål, for å oppnå film av bestemte komponenter, bør substratets temperatur reduseres så mye som mulig for å redusere forskjellen i adhesjonshastighet i tillegg til å formulere det spesifikke målet i henhold til eksperimentet og minimere Temperaturen på målet. Også de rette prosessbetingelsene vil redusere den motsatte sputteringseffekten på filmen.

I noen tilfeller er det vanskelig å forberede et stort område uniform målingsmål eller et sammensatt mål. Så kan det sammensatte mosaikkmålet bestående av enkeltelementer brukes. Overflatesammensetningen av målet er vist i figur 1. Blant dem er den vifteformede mosaikkstrukturen (d) den mest effektive, det er lett å kontrollere sammensetningen av filmen, og repeterbarheten er også god. I prinsippet kan ikke bare binære legeringer, men også ternære, kvaternære legeringsfilmer fremstilles ved denne metode.

Figur 1. Sammensatte mål i forskjellig struktur

(a) Kvadratmosaikkmål (b) Rundmosaikkmål (c) Smårunde mosaikkmål (d) Vifteformet mosaikkmål

Strukturen av multi-mål sputtering er vist i figur 2. Substratet roteres over de to eller flere målene, og avsatt tykkelse av hver film styres til å være ett eller flere atomlag, og filmen skiftes for å bli avsatt, slik at en sammensatt film kan oppnås. For eksempel ble In1-xGax Sb-krystallfilmen fremstilt av InSb- og GaSb-mål. Selv om denne enheten er komplisert, men hvilken som helst komponentfilm kan oppnås ved å kontrollere rotasjonshastigheten til substratet og endre spenningen på hvert mål. Disse parametrene kan styres i henhold til beleggetiden, komposisjonen av filmen blir endret i retning av filmtykkelse, og superlattice-strukturen kan oppnås.

Fig.2. Skjematisk diagram av spredningsstruktur med flere mål

Ekstra katodemetode brukes vanligvis når forskjellen mellom komponentene i filmen er stor. Hovedkatodemålet er laget av hovedkomponenten i legeringen, og hjelpekatodemålet er laget av additivkomponenten i legeringen. Hvert mål sputteres samtidig for å danne legeringsfilmen. Ved å justere strømmen av hjelpekatodemålet, kan mengden av tilsatte komponenter i legeringsfilmen vilkårlig endres.