මැග්නට්‍රෝන් ස්පුටරින් තාක්‍ෂණයෙන් බෙදුණු ස්පුටරින් ඉලක්ක කාණ්ඩය

එය DC magnetron sputtering සහ RF magnetron sputtering ලෙස බෙදිය හැකිය.

DC sputtering ක්‍රමයට අවශ්‍ය වන්නේ ඉලක්කයට අයන බෝම්බ හෙලීමේ ක්‍රියාවලියෙන් ලබාගත් ධන ආරෝපණය එය සමඟ සමීපව සම්බන්ධ වන කැතෝඩයට මාරු කළ හැකි අතර පසුව මෙම ක්‍රමය මඟින් පරිවාරක දත්ත සඳහා සුදුසු නොවන සන්නායක දත්ත පමණක් ඉසිලිය හැකි බැවිනි. පරිවාරක ඉලක්කයට බෝම්බ හෙලීමේදී මතුපිට අයන ආරෝපණය උදාසීන කළ නොහැකි අතර, එය ඉලක්ක මතුපිට විභවය වැඩි කිරීමට තුඩු දෙනු ඇත, සහ සියලුම ව්‍යවහාරික වෝල්ටීයතාව පාහේ ඉලක්කයට යොදනු ලැබේ, එබැවින් අයන ත්වරණය සහ අයනීකරණයේ අවස්ථා අතර ධ්‍රැව දෙකක් අඩු වනු ඇත, නැතහොත් අයනීකරණය කළ නොහැක, එය අඛණ්ඩ විසර්ජනය අසාර්ථක වීමට, විසර්ජන බාධා කිරීම් සහ ස්පුටරින් බාධා කිරීම් වලට තුඩු දෙයි.එබැවින් දුර්වල සන්නායකතාවක් සහිත ඉලක්ක හෝ ලෝහ නොවන ඉලක්ක පරිවාරක සඳහා රේඩියෝ සංඛ්‍යාත ස්පුටරින් (RF) භාවිතා කළ යුතුය.

ස්පුටරින් ක්‍රියාවලියට සංකීර්ණ විසිරුම් ක්‍රියාවලි සහ විවිධ ශක්ති හුවමාරු ක්‍රියාවලීන් ඇතුළත් වේ: පළමුව, සිද්ධි අංශු ඉලක්ක පරමාණු සමඟ ප්‍රත්‍යාස්ථව ගැටෙන අතර, සිද්ධි අංශුවල චාලක ශක්තියෙන් කොටසක් ඉලක්ක පරමාණු වෙත සම්ප්‍රේෂණය වේ.සමහර ඉලක්කගත පරමාණුවල චාලක ශක්තිය ඒවා වටා ඇති අනෙකුත් පරමාණු (ලෝහ සඳහා 5-10ev) විසින් සාදනු ලබන විභව බාධකය ඉක්මවා යයි, පසුව ඒවා දැලිස් දැලිස් දැලිසෙන් ඉවත් කර පිටස්තර පරමාණු නිපදවීමටත්, යාබද පරමාණු සමඟ නැවත නැවත ගැටීමටත් සිදු වේ. , ඝට්ටන කඳුරැල්ලක් ඇති කරයි.මෙම ඝට්ටන කඳුරැල්ල ඉලක්කයේ මතුපිටට ළඟා වූ විට, ඉලක්කයේ මතුපිටට ආසන්න පරමාණුවල චාලක ශක්තිය මතුපිට බන්ධන ශක්තියට වඩා වැඩි නම් (ලෝහ සඳහා 1-6ev), මෙම පරමාණු ඉලක්කයේ මතුපිටින් වෙන් වේ. සහ රික්තය ඇතුල් කරන්න.

ස්පුටරින් ආලේපනය යනු බෝම්බ හෙලන ලද අංශු උපස්ථරය මත රැස් කර ගැනීම සඳහා රික්තකයේදී ඉලක්කයේ මතුපිටට බෝම්බ හෙලීමට ආරෝපිත අංශු භාවිතා කිරීමේ කුසලතාවයි.සාමාන්‍යයෙන්, සිද්ධි අයන උත්පාදනය කිරීම සඳහා අඩු පීඩන නිෂ්ක්‍රීය වායු ග්ලෝ විසර්ජනයක් භාවිතා කරයි.කැතෝඩ ඉලක්කය ආෙල්පන ද්‍රව්‍ය වලින් සාදා ඇත, උපස්ථරය ඇනෝඩය ලෙස භාවිතා කරයි, 0.1-10pa ආගන් හෝ වෙනත් නිෂ්ක්‍රීය වායුව රික්තක කුටීරයට හඳුන්වා දෙනු ලැබේ, සහ කැතෝඩ (ඉලක්කය) 1-3kv DC සෘණ ඉහළ ක්‍රියාව යටතේ දිලිසෙන විසර්ජනය සිදුවේ. වෝල්ටීයතාව හෝ 13.56MHz RF වෝල්ටීයතාවය.අයනීකෘත ආගන් අයන ඉලක්කයේ මතුපිටට බෝම්බ හෙලන අතර, ඉලක්ක පරමාණු තුනී පටලයක් සෑදීමට උපස්ථරය මත ඉසින හා එකතු වීමට හේතු වේ.වර්තමානයේ, ප්‍රධාන වශයෙන් ද්විතීයික ස්පුටරින්, තෘතියික හෝ චතුර්ථක ස්පුටරින්, මැග්නට්‍රෝන ස්පුටරින්, ඉලක්ක ස්පුටරින්, ආර්එෆ් ස්පුටරින්, බයිස් ස්පුටරින්, අසමමිතික සන්නිවේදන ආර්එෆ් ස්පුටරින්, අයන කදම්භ ස්පුටරින් සහ ප්‍රතික්‍රියාශීලී ස්පුටරින් ඇතුළු බොහෝ ස්පුටරින් ක්‍රම තිබේ.

ඉලෙක්ට්‍රෝන වෝල්ට් දහයක ශක්තියක් සහිත ධන අයන සමඟ චාලක ශක්තිය හුවමාරු කර ගැනීමෙන් පසු ඉසින ලද පරමාණු පිටතට විසිරී යන නිසා, ඉසින ලද පරමාණුවල ඉහළ ශක්තියක් ඇති අතර, එය ගොඩගැසීමේදී පරමාණුවල විසරණ හැකියාව වැඩි දියුණු කිරීමට, ගොඩගැසීමේ සැකැස්මේ සියුම් බව වැඩි දියුණු කිරීමට සහ සෑදීමට උපකාරී වේ. සකස් කළ චිත්රපටය උපස්ථරය සමඟ ශක්තිමත් ඇලවීමක් ඇත.

sputtering අතරතුර, වායුව අයනීකෘත වීමෙන් පසුව, වායු අයන විද්යුත් ක්ෂේත්රයේ ක්රියාකාරිත්වය යටතේ කැතෝඩයට සම්බන්ධ වූ ඉලක්කය වෙත පියාසර කරන අතර ඉලෙක්ට්රෝන බිම් බිත්ති කුහරය සහ උපස්ථරය වෙත පියාසර කරයි.මේ ආකාරයට, අඩු වෝල්ටීයතාවයක් සහ අඩු පීඩනයක් යටතේ, අයන සංඛ්යාව කුඩා වන අතර ඉලක්කයේ ඉසින බලය අඩු වේ;අධි වෝල්ටීයතාවයේ සහ අධි පීඩනයකදී, වැඩි අයන ඇති විය හැකි වුවද, උපස්ථරයට පියාසර කරන ඉලෙක්ට්‍රෝනවල ඉහළ ශක්තියක් ඇති අතර, එය උපස්ථරය රත් කිරීමට පහසු වන අතර ද්විතියික ස්පුටරින් පවා චිත්‍රපටයේ ගුණාත්මක භාවයට බලපායි.මීට අමතරව, උපස්ථරයට පියාසර කිරීමේ ක්‍රියාවලියේදී ඉලක්ක පරමාණු සහ වායු අණු අතර ගැටීමේ සම්භාවිතාව ද විශාල ලෙස වැඩි වේ.එමනිසා, එය මුළු කුහරයටම විසිරී යනු ඇත, එය ඉලක්කය නාස්ති කිරීම පමණක් නොව, බහු ස්ථර පටල සකස් කිරීමේදී එක් එක් ස්ථරයක් දූෂණය කරනු ඇත.

ඉහත අඩුපාඩු නිරාකරණය කිරීම සඳහා 1970 ගණන්වල DC මැග්නට්‍රෝන් ස්පුටරින් තාක්ෂණය දියුණු කරන ලදී.එය අඩු කැතෝඩ ඉසින වේගය සහ ඉලෙක්ට්‍රෝන නිසා ඇතිවන උපස්ථර උෂ්ණත්වය ඉහළ යාමේ අඩුපාඩු ඵලදායි ලෙස ජය ගනී.එබැවින් එය වේගයෙන් සංවර්ධනය කර පුළුල් ලෙස භාවිතා කර ඇත.

මූලධර්මය පහත පරිදි වේ: මැග්නට්‍රෝන ඉසිලීමේදී, චුම්බක ක්ෂේත්‍රයේදී චලනය වන ඉලෙක්ට්‍රෝන ලොරෙන්ට්ස් බලයට යටත් වන බැවින්, ඒවායේ චලන කක්ෂය වංක හෝ සර්පිලාකාර චලිතයක් වන අතර ඒවායේ චලන මාර්ගය දිගු වේ.එබැවින්, වැඩ කරන වායු අණු සමඟ ගැටීම් සංඛ්යාව වැඩි වන අතර, ප්ලාස්මා ඝනත්වය වැඩි වන අතර, පසුව මැග්නෙට්රෝන් ස්පටරින් අනුපාතය බෙහෙවින් වැඩි දියුණු වන අතර, එය චිත්රපට දූෂණය වීමේ ප්රවණතාවය අඩු කිරීම සඳහා අඩු sputtering වෝල්ටීයතාවය සහ පීඩනය යටතේ ක්රියා කළ හැකිය;අනෙක් අතට, එය උපස්ථරයේ මතුපිට ඇති පරමාණු වල ශක්තියද වැඩි දියුණු කරයි, එබැවින් චිත්රපටයේ ගුණාත්මක භාවය බොහෝ දුරට වැඩිදියුණු කළ හැකිය.ඒ සමගම, බහු ඝට්ටන හරහා ශක්තිය අහිමි වන ඉලෙක්ට්රෝන ඇනෝඩය වෙත ළඟා වන විට, ඒවා අඩු ශක්ති ඉලෙක්ට්රෝන බවට පත් වී ඇති අතර, එවිට උපස්ථරය අධික ලෙස රත් නොවේ.එබැවින්, මැග්නෙට්‍රෝන ස්පුටරින් "අධික වේගය" සහ "අඩු උෂ්ණත්වය" යන වාසි ඇත.මෙම ක්‍රමයේ අවාසිය නම් පරිවාරක පටලය සකස් කළ නොහැකි වීම සහ මැග්නට්‍රෝන ඉලෙක්ට්‍රෝඩයේ භාවිතා වන අසමාන චුම්බක ක්ෂේත්‍රය ඉලක්කයේ පැහැදිලි අසමාන කැටයම් කිරීමට හේතු වන අතර එමඟින් ඉලක්කයේ අඩු උපයෝගිතා අනුපාතය සාමාන්‍යයෙන් 20% - 30 ක් පමණි. %