Vad är magnetron sputtering?

Magnetron sputtering är en typ av fysisk ångavsättning, en process där ett målmaterial förångas och avsätts på ett underlag för att skapa en tunn film.Eftersom den använder magneter för att stabilisera laddningarna kan magnetronsputtering utföras vid lägre tryck.Dessutom kan denna sputteringsprocess skapa exakta och jämnt distribuerade tunna filmer, och den möjliggör mer variation i målmaterialet.Magnetronsputtering används ofta för att bilda tunna filmer av metall på olika material, såsom plastpåsar, kompakta skivor (CD -skivor) och digitala videodiskar (DVD), och det används också vanligtvis i halvledarindustrin.

Generellt, aTraditionell sputteringsprocess börjar i en vakuumkammare med målmaterialet.Argon, eller en annan inert gas, tas långsamt in, vilket gör att kammaren kan bibehålla sitt låga tryck.Därefter introduceras en ström genom maskinens kraftkälla, vilket tar elektroner in i kammaren som börjar bombardera argonatomerna och slå av elektronerna i sina yttre elektronskal.Som ett resultat bildar argonatomerna positivt laddade katjoner som börjar bombardera målmaterialet och släpper små molekyler av det i en spray som samlas på underlaget.

Medan denna metod är i allmänhet effektiv för att skapa tunna filmer, de fria elektronerna iKammaren bombarderar inte bara argonatomerna utan också ytan på målmaterialet.Detta kan leda till en stor grad av skador på målmaterialet, inklusive ojämn ytstruktur och överhettning.Dessutom kan traditionell diodsputtering ta lång tid att slutföra, öppna ännu fler möjligheter för elektronskada på målmaterialet.

Magnetron sputtering erbjuder högre joniseringshastigheter och mindre elektronskada på målmaterialet än traditionella sputteravlagringstekniker.I denna process införs en magnet bakom kraftkällan för att stabilisera de fria elektronerna, skydda målmaterialet från elektronkontakt och också öka sannolikheten för att elektronerna kommer att jonisera argonatomerna.Magneten skapar ett fält som håller elektronerna begränsade och fångade över målmaterialet där de inte kan skada det.Eftersom magnetfältlinjerna är böjda, förlängs elektronernas väg i kammaren genom argonströmmen, förbättrar joniseringshastigheterna och minskar tiden tills den tunna filmen är klar.På detta sätt kan magnetronsputtering motverka de första problemen med tid och målmaterialskador som hade inträffat med traditionell diodsputtering.