Hvad er et sputteringssystem?

Sputtering er en proces med tynd filmaflejring, hvor et fast målmateriale skubbes ud på overfladen af et underlag for at danne en tynd belægning.Et sputteringssystem er en maskine, hvor der opstår en sputteringproces.Den indeholder hele processen og giver en bruger mulighed for at justere temperatur, effekt, tryk, mål og substratmaterialer.

Sputtering er kendt som fysisk dampaflejring, fordi den tynde film dannes ved fysiske midler snarere end ved kemiske reaktioner.I et sputteringssystem indeholder et vakuumkammer målmaterialet, en strømkilde og et gasplasma.Gassen, som normalt er en ædelgas såsom argon, bringes ind i kammeret ved et meget lavt tryk for at starte processen.

Strømkilden genererer elektroner, der bombarderer gasplasmaet, og disse elektroner sparker væk andre elektroner, der er til stede igassen.Dette får gassen til at ionisere og danne positive ioner kendt som kationer.Disse kationer bombarderer målmaterialet til gengæld og banker små stykker af det, der rejser gennem kammeret og deponerer sig på underlaget.Processen foreviger let i sputteringssystemkammeret, fordi ekstra elektroner frigøres under ioniseringen af gasplasmaet.

Sputtering -systemer varierer med hensyn til struktur, strømkilde, størrelse og pris.Orienteringen af målmaterialet og substratet er specifikt for hver maskine.Nogle systemer står over for målmaterialet parallelt med overfladen af underlaget, mens andre vil vippe enten overflade til at danne et andet deponeringsmønster.Konfokal sputtering orienterer for eksempel flere enheder af målmateriale i en cirkel, der peger mod et samlingspunkt.Substratet i denne type system kan derefter drejes for mere jævn deponering.

Strømkilden varierer også, fordi visse systemer bruger jævnstrøm (DC) strøm, mens andre bruger radiofrekvens (RF) strøm.En type sputteringssystem, kendt som magnetron -sputtering, inkluderer også magneter til stabilisering af de frie elektroner og udsletter den tynde filmaflejring.Disse metoder giver sputteringssystemet forskellige kvaliteter med hensyn til afsætningstemperatur og hastighed.Det indre kammer varierer også i størrelse, men er generelt meget mindre end selve maskinen;De fleste kamre har diametre mindre end 1 yard (ca. 1 meter).Omkostningerne ved et sputteringssystem varierer fra mindre end $ 20.000 amerikanske dollars (USD) brugt til op til $ 650.000 USD for et nyt eller specialdesignet system.