Apa itu sputtering reaktif?

Sputtering reaktif adalah variasi dari proses sputtering plasma yang digunakan untuk menyimpan film tipis ke bahan substrat.Dalam proses ini, bahan target, seperti aluminium atau emas, dilepaskan ke dalam ruang dengan atmosfer yang terbuat dari gas reaktif bermuatan positif.Gas ini membentuk ikatan kimia dengan bahan target dan diendapkan pada bahan substrat sebagai senyawa.

Sementara sputtering plasma normal terjadi di ruang vakum yang telah dibatalkan dari atmosfer, sputtering reaktif terjadi di ruang vakum denganAtmosfer tekanan rendah yang terdiri dari gas reaktif.Pompa khusus pada mesin menghilangkan atmosfer normal, yang terbuat dari karbon, oksigen dan nitrogen di antara elemen jejak lainnya, dan mengisi ruang dengan gas, seperti argon, oksigen atau nitrogen.Gas reaktif dalam proses sputtering reaktif memiliki muatan positif.

Bahan target, seperti titanium atau aluminium, kemudian dilepaskan ke dalam ruang, juga dalam bentuk gas, dan terpapar medan magnet intensitas tinggi.Bidang ini mengubah bahan target menjadi ion negatif.Bahan target yang bermuatan negatif tertarik pada material reaktif yang bermuatan positif, dan dua elemen ikatan sebelum menetapkan substrat.Dengan cara ini, film tipis dapat dibuat dari senyawa seperti titanium-nitride (TIN) atau aluminium-oksida (Al2O3).

Sputtering reaktif sangat meningkatkan laju di mana film tipis dapat dibuat dari senyawa.Sementara sputtering plasma tradisional sesuai saat membuat film tipis dari satu elemen, film gabungan membutuhkan waktu lama untuk terbentuk.Memaksa bahan kimia untuk mengikat sebagai bagian dari proses film tipis membantu mempercepat laju di mana mereka menetap pada substrat.

Tekanan di dalam ruang sputtering reaktif harus dikelola dengan cermat untuk memaksimalkan pertumbuhan film tipis.Pada tekanan rendah, film ini membutuhkan waktu lama untuk terbentuk.Pada tekanan tinggi, gas reaktif dapat "meracuni" permukaan target, yaitu ketika bahan target menerima muatan negatifnya.Ini tidak hanya mengurangi laju pertumbuhan film tipis pada substrat di bawah ini, tetapi juga meningkatkan laju keracunan;Semakin sedikit partikel negatif yang ada, semakin sedikit ikatan kimia yang dapat mereka bentuk dengan gas reaktif bermuatan positif dan dengan demikian, semakin banyak gas reaktif untuk meracuni permukaan target.Memantau dan menyesuaikan tekanan dalam sistem membantu mencegah keracunan ini dan memungkinkan film tipis tumbuh dengan cepat.