Was ist ein Sputtersystem?

Sputtern ist ein Prozess einer dünnen Filmablagerung, bei der ein festes Zielmaterial auf die Oberfläche eines Substrats ausgeworfen wird, um eine dünne Beschichtung zu bilden.Ein Sputtersystem ist eine Maschine, bei der ein Sputterprozess auftritt.Es enthält den gesamten Prozess und ermöglicht es einem Benutzer, die Materialien der Temperatur, Leistung, Druck, Ziel und Substrat einzustellen.

Sputtern wird als physikalische Dampfablagerung bezeichnet, da der Dünnfilm eher mit physikalischen Mitteln als durch chemische Reaktionen gebildet wird.In einem Sputtersystem enthält eine Vakuumkammer das Zielmaterial, eine Stromquelle und ein Gasplasma.Das Gas, das normalerweise ein edler Gas wie Argon ist, wird bei einem sehr niedrigen Druck in die Kammer gebracht, um den Prozess zu starten.

Die Stromquelle erzeugt Elektronen, die das Gasplasma bombardieren, und diese Elektronen treten andere Elektronen weg, die in vorhanden sind indas Gas.Dies führt dazu, dass das Gas positive Ionen ionisieren und bildet, die als Kationen bekannt sind.Diese Kationen bombardieren wiederum das Zielmaterial und klopfen kleine Stücke davon, die durch die Kammer reisen und sich auf dem Substrat ablegen.Der Prozess ist in der Sputtersystemkammer leicht aufrechtzuerhalten, da während der Ionisierung des Gasplasmas zusätzliche Elektronen befreit werden.Die Ausrichtung des Zielmaterials und des Substrats ist für jede Maschine spezifisch.Einige Systeme werden dem Zielmaterial parallel zur Oberfläche des Substrats ausgesetzt, während andere eine der beiden Oberfläche neigen, um ein anderes Ablagerungsmuster zu bilden.Das konfokale Sputter zum Beispiel orientiert mehrere Einheiten Zielmaterial in einem Kreis, der auf einen Schwerpunkt zeigt.Das Substrat in dieser Art von System kann dann für eine gleichmäßigere Ablagerung gedreht werden.

Die Stromquelle variiert auch, da bestimmte Systeme eine Gleichstromleistung (Gleichstromleistung) verwenden, während andere Radiofrequenzleistung (RF) anwenden.Eine Art von Sputtersystem, das als Magnetron -Sputter bekannt ist, umfasst auch Magnete, um die freien Elektronen zu stabilisieren und die Ablagerung der Dünnfilme auszugleichen.Diese Methoden geben dem Sputtersystem unterschiedliche Eigenschaften in Bezug auf Temperatur und Ablagerungsgeschwindigkeit.Die innere Kammer variiert ebenfalls in der Größe, ist jedoch im Allgemeinen viel kleiner als die Maschine selbst;Die meisten Kammern haben einen Durchmesser von weniger als 1 Meter (ca. 1 Meter).Die Kosten für ein Sputtersystem liegen zwischen weniger als 20.000 US -Dollar US -Dollar (USD) bis hin zu 650.000 USD für ein neues oder maßgeschneidertes System.