Tipos de deposição por pulverização catódica

Pulverização catódica fontes, muitas vezes empregammagnétronsque utilizam fortes campos eléctricos e magnéticos de confinar o plasma carregado partículas perto da superfície do alvo por pulverização catódica. Em um campo magnético, os elétrons seguem caminhos helicoidais em torno de linhas de campo magnético, passando por mais colisões ionizantes com gases neutros perto da superfície do alvo do que ocorreria caso contrário. (Como o material do alvo está esgotado, um perfil de erosão "pista" pode aparecer na superfície do alvo.) O gás por pulverização catódica é normalmente um gás inerte comoÁrgon. Os íons de argônio extra criados como resultado destas colisões levam a uma maior taxa de deposição. Oplasmapode também ser sustentada em uma pressão mais baixa desta forma. Os átomos sputtered são cobrados de forma neutra e então não são afetados pela armadilha magnética. Acúmulo de carga em alvos de isolamento pode ser evitado com o uso de RF onde o sinal do bias ânodo-cátodo é variado em uma taxa elevada (comumente que sputtering13.56 MHz). Sputtering RF funciona bem para produzir filmes de óxido altamente isolante, mas com a adiçãodespesa de impedâncias redes e suprimentos de energia de RF. Campos magnéticos vazando de alvos ferromagnéticos também perturbar o processo de pulverização catódica. Armas por pulverização catódica especialmente projetado excepcionalmente fortes ímãs permanentes muitas vezes devem ser usadas na compensação.

Pulverização catódica de feixes de iões

Feixes de iões que sputtering (IBS) é um método em que o alvo é externo para ofonte de íon. Uma fonte pode trabalhar sem qualquer campo magnético, como em umionização de filamento quente calibre. Em umKaufmaníons de fonte são gerados por colisões com os elétrons que estão confinados por um campo magnético, como um magneto. Eles são então acelerados pelo campo elétrico, emanando de uma grade em direção a um alvo. Como os íons deixam eles são neutralizados por elétrons de um filamento externo segundo a fonte. IBS tem uma vantagem em que a energia e o fluxo de íons podem ser controlados de forma independente. Desde que o fluxo que atinge o alvo é composto de átomos neutros, ou de isolamento ou realização de metas pode ser provida. IBS tem encontrado aplicação no fabrico de cabeças de película fina paraunidades de disco. Um gradiente de pressão entre a fonte de íon e a câmara de amostra é gerado colocando a entrada de gás na fonte e disparar através de um tubo na câmara da amostra. Isso economiza gás e reduz a contaminação emUHVaplicações. A principal desvantagem da IBS é a grande quantidade de manutenção necessária para manter o funcionamento de fonte de íon.

Reativa que sputtering

Em que sputtering reativo, as partículas sputtered passam por uma reação química antes do revestimento ao substrato. O filme depositado, portanto, é diferente do material do alvo. A reação química que as partículas se submeter é com um gás reativo introduzido na câmara de sputtering como oxigênio ou nitrogênio; óxido e nitreto de filmes muitas vezes são fabricados usando sputtering reativo. A composição do filme pode ser controlada através da variação das pressões relativas dos gases inertes e reativas. Estequiometria de filme é um parâmetro importante para otimização de propriedades funcionais como o stress em pecado_xe a índice de refração de SiO_x.

Deposição de íons-assistida

No depoimento de íon-assistida (IAD), o substrato é exposto a um feixe de íon secundário, operando com uma potência mais baixa do que a arma por pulverização catódica. Normalmente, uma fonte de Kaufman, como usado em IBS, fornece o feixe secundário. IAD pode ser usado para depositarcarbonoem-diamanteformulário sobre um substrato. Qualquer átomos de carbono desembarque no substrato que falharem a ligação corretamente na estrutura cristalina de diamante vão ser derrubados pelo feixe secundário.NASAusei essa técnica para experimentar com depósito de filmes de diamante naturbinalâminas na década de 1980. IAD é usado em outras aplicações industriais importantes, como a criação decarbono amorfo tetraédricorevestimentos de superfície nadisco rígidobandejas e revestimento de nitreto metal duro de transição em implantes médicos.

Alta-alvo-utilização da pulverização catódica (HiTUS)

Pulverização catódica pode ser efectuada por geração remota de um plasma de alta densidade. Oplasmaé gerado em uma câmara de lado, abrindo-se para a câmara de processo principal, que contém o destino e asubstrato{$*$50$*$}{$*$51$*$}{$*$52$*$}{$*$53$*$}{$*$54$*$}

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