Was ist reaktives Sputter?

Reaktives Sputter ist eine Variation des Plasma -Sputterprozesses, mit dem ein Dünnfilm auf ein Substratmaterial abgelegt wird.In diesem Prozess wird ein Zielmaterial wie Aluminium oder Gold in eine Kammer mit einer Atmosphäre aus einem positiv geladenen reaktiven Gas freigesetzt.Dieses Gas bildet eine chemische Bindung mit dem Zielmaterial und wird als Verbindung auf einem Substratmaterial abgelagert.

Während ein normales Plasma -Sputter in einer Vakuumkammer stattfindet, die von einer Atmosphäre ungehindert wurde, findet reaktives Sputtern in einer Vakuumkammer mit stattEine Niederdruckatmosphäre aus einem reaktiven Gas.Spezielle Pumpen auf der Maschine entfernen die normale Atmosphäre, die unter anderem aus Kohlenstoff, Sauerstoff und Stickstoff besteht, und füllen die Kammer mit einem Gas wie Argon, Sauerstoff oder Stickstoff.Das reaktive Gas im reaktiven Sputterprozess hat eine positive Ladung.

Das Zielmaterial wie Titan oder Aluminium wird dann auch in Form eines Gases in die Kammer freigesetzt und einem Magnetfeld mit hoher Intensität ausgesetzt.Dieses Feld verwandelt das Zielmaterial in ein negatives Ion.Das negativ geladene Zielmaterial wird von dem positiv geladenen reaktiven Material angezogen, und die beiden Elemente verbinden sich, bevor sie sich auf das Substrat entscheiden.Auf diese Weise können dünne Filme aus Verbindungen wie Titan-Nitrid (Zinn) oder Aluminiumoxid (Al2O3) bestehen.

reaktives Sputter erhöht die Geschwindigkeit, mit der ein dünner Film aus einer Verbindung hergestellt werden kann, erheblich.Während das traditionelle Plasma -Sputter angemessen ist, wenn es aus einem einzelnen Element einen dünnen Film herausstellt, dauern zusammengesetzte Filme lange, um sich zu bilden.Das Erzwingen der Chemikalien zur Bindung als Teil des Dünnfilmprozesses hilft, die Geschwindigkeit zu beschleunigen, mit der sie sich auf das Substrat einsetzen.

Der Druck innerhalb der reaktiven Sputterkammer muss sorgfältig verwaltet werden, um das Wachstum des Dünnfilms zu maximieren.Bei geringem Druck dauert der Film lange Zeit.Bei hohen Drücken kann das reaktive Gas die Zieloberfläche „vergiften“, wenn das Zielmaterial seine negative Ladung erhält.Dies verringert nicht nur die Wachstumsrate für den Dünnfilm auf dem unten stehenden Substrat, sondern erhöht auch die Vergiftungsrate;Je weniger negative Partikel es gibt, desto weniger chemische Bindungen können sie sich mit dem positiv geladenen reaktiven Gas ergeben, und so gibt es desto reaktivere Gas, um die Zieloberfläche zu vergiften.Die Überwachung und Einstellung des Drucks im System hilft, diese Vergiftung zu verhindern, und ermöglicht es, dass der Dünnfilm schnell wächst.