Types de dépôt par pulvérisation cathodique

Pulvérisation de sources emploient souventmagnétronsqui utilisent des champs électriques et magnétiques de confiner les particules de plasma chargé près de la surface de la cible de pulvérisation. Dans un champ magnétique, les électrons suivent des chemins hélicoïdales autour des lignes de champ magnétique, subissant plusieurs collisions ionisantes avec neutres gazeux près de la surface de la cible que se produirait dans le cas contraire. (Comme le matériau cible est épuisé, un profil de l’érosion « hippodrome » peut-être apparaître sur la surface de la cible). Le gaz de pulvérisation est typiquement un gaz inerte tel queargon. Les ions d’argon supplémentaire créées à la suite de ces collisions conduisent à un taux plus élevé de dépôts. Leplasmapeut également être maintenue à une pression inférieure de cette façon. Les atomes pulvérisés sont facturés de manière neutre et donc ne sont pas affectées par le piège magnétique. Accumulation de charge sur cibles d’isolation peut être évitée avec l’utilisation de RF sputtering où le signe de la partialité de l’anode-cathode est varié à un rythme élevé (souvent13,56 MHz). RF sputtering fonctionne bien pour produire un film d’oxyde isolant mais avec l’ajoutcharges des alimentations d’énergie de RF et de réseaux d’adaptation d’impédance. Champs magnétiques, une fuite provenant des cibles ferromagnétiques également perturber le processus de pulvérisation. Spécialement conçu par pulvérisation cathodique canons avec des aimants permanents inhabituellement fortes doivent être souvent utilisés en compensation.

Ion-beam sputtering

Ion-beam sputtering (IBS) est une méthode dont la cible est externe à lasource d’ions. Une source peut fonctionner sans champ magnétique comme dans unjauge de filament chaud d’ionisation. Dans unKaufmanles ions de source sont générées par des collisions avec des électrons qui sont confinés par un champ magnétique comme dans un magnétron. Ils sont alors accélérés par le champ électrique émanant d’une grille vers une cible. Comme les ions quittent la source ils sont neutralisés par les électrons externes deuxième filament. IBS a un avantage de l’énergie et le flux d’ions peuvent être contrôlés de façon indépendante. Étant donné que le flux qui frappe la cible est composé d’atomes neutres, isolants ou de réalisation d’objectifs peut être pulvérisée. IBS a été appliquée à la fabrication de têtes à film mincelecteurs de disques. Un gradient de pression entre la source d’ions et de la chambre de mesure est généré en plaçant l’arrivée du gaz à la source et de tir à travers un tube dans la chambre de l’échantillon. Ceci enregistre des gaz et réduit la contamination enUHVapplications. Le principal inconvénient de l’IBS est la grande quantité d’entretien nécessaire pour conserver la source d’ion d’exploitation.

Réactif de pulvérisation cathodique

Pulvérisation réactive, les particules pulvérisés subissent une réaction chimique avant de recouvrir le substrat. Le film déposé est donc différent de la matière de la cible. La réaction chimique que subissent les particules est avec un gaz réactif introduit dans la chambre de pulvérisation tels que l’oxygène ou d’azote ; films d’oxyde et de nitrure sont souvent fabriqués à l’aide de pulvérisation réactive. La composition du film peut être contrôlée en faisant varier la pression relative de gaz inertes et réactives. Stoechiométrie de film est un paramètre important pour l’optimisation des propriétés fonctionnelles comme le stress dans le péché_xet l’indice de réfraction de SiO_x.

Ion-assisted deposition

En ion-assisted deposition (SAI), le substrat est exposé à un faisceau d’ions secondaires fonctionnant à une puissance plus faible que le pistolet de pulvérisation. Habituellement une source Kaufman, telle que celle utilisée dans IBS, fournit le faisceau secondaire. SAI peut être utilisé pour déposercarbonedansadamantinforme sur un substrat. Les atomes de carbone d’atterrissage sur le substrat qui n’arrivent pas à se lier correctement dans le réseau cristallin de diamant vont faire tomber par le faisceau secondaire.NASAutilisé cette technique pour expérimenter avec dépôt de films de diamant surturbinelames dans les années 1980. SAI est utilisé dans d’autres applications industrielles importantes telles que la créationcarbone amorphe tétraédriquerevêtements de surface surdisque durplateaux et revêtements NITRURE métal de transition dur sur les implants médicaux.

Haute--utilisation cible de pulvérisation cathodique (HiTUS)

Pulvérisation cathodique peut-être être effectuée par distance génération d’un plasma de haute densité. Leplasmaest générée dans une chambre côté ouvrant dans la chambre de traitement principal, contenant la cible et lasubstrat{$*$50$*$}{$*$51$*$}{$*$52$*$}{$*$53$*$}{$*$54$*$}

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