Rivestimento sputtering Quando particelle ad alta energia bombardano la superficie solida, le particelle sulla superficie solida possono acquisire energia e sfuggire alla superficie per essere depositate sul substrato.Il fenomeno dello sputtering iniziò ad essere utilizzato nella tecnologia di rivestimento nel 1870 e gradualmente utilizzato nella produzione industriale dopo il 1930 a causa dell'aumento del tasso di deposizione.L'apparecchiatura di sputtering bipolare comunemente usata è mostrata nella Figura 3 [Diagramma schematico di due poli sputtering con rivestimento sottovuoto].Di solito il materiale da depositare viene trasformato in una piastra-bersaglio, che viene fissata sul catodo.Il substrato viene posizionato sull'anodo rivolto verso la superficie del bersaglio, a pochi centimetri dal bersaglio.Dopo che il sistema è stato pompato ad alto vuoto, viene riempito con 10 ~ 1 Pa di gas (solitamente argon) e viene applicata una tensione di diverse migliaia di volt tra il catodo e l'anodo e viene generata una scarica luminescente tra i due elettrodi .Gli ioni positivi generati dalla scarica volano verso il catodo sotto l'azione di un campo elettrico e si scontrano con gli atomi sulla superficie bersaglio.Gli atomi bersaglio che fuoriescono dalla superficie bersaglio a causa della collisione sono chiamati atomi sputtering e la loro energia è compresa tra 1 e decine di elettronvolt.Gli atomi spruzzati vengono depositati sulla superficie del substrato per formare un film.A differenza del rivestimento per evaporazione, il rivestimento per sputtering non è limitato dal punto di fusione del materiale del film e può spruzzare sostanze refrattarie come W, Ta, C, Mo, WC, TiC, ecc. Il film del composto per sputtering può essere spruzzato mediante lo sputtering reattivo metodo, cioè il gas reattivo (O, N, HS, CH, ecc.) è
aggiunto al gas Ar, e il gas reattivo e i suoi ioni reagiscono con l'atomo bersaglio o l'atomo polverizzato per formare un composto (come ossido, composti di azoto, ecc.) e depositato sul substrato.Un metodo di sputtering ad alta frequenza può essere utilizzato per depositare il film isolante.Il substrato è montato sull'elettrodo messo a terra e il bersaglio isolante è montato sull'elettrodo opposto.Un'estremità dell'alimentatore ad alta frequenza è collegata a terra e un'estremità è collegata a un elettrodo dotato di un bersaglio isolante attraverso una rete di adattamento e un condensatore di blocco CC.Dopo l'accensione dell'alimentatore ad alta frequenza, la tensione ad alta frequenza cambia continuamente la sua polarità.Gli elettroni e gli ioni positivi nel plasma colpiscono il bersaglio isolante rispettivamente durante il semiciclo positivo e il semiciclo negativo della tensione.Poiché la mobilità degli elettroni è superiore a quella degli ioni positivi, la superficie del bersaglio isolante è caricata negativamente.Quando viene raggiunto l'equilibrio dinamico, il bersaglio si trova a un potenziale di polarizzazione negativo, in modo che gli ioni positivi che spruzzano sul bersaglio continuino.L'uso dello sputtering con magnetron può aumentare il tasso di deposizione di quasi un ordine di grandezza rispetto allo sputtering senza magnetron.
Tempo di pubblicazione: 31-lug-2021