Принципът на разпръскване
Разпрашването е физически процес на отлагане на пари, при който твърда мишена се бомбардира от енергийни йони, обикновено от плазма от инертен газ, и атомите се изхвърлят от повърхността на мишената. Изхвърлените атоми преминават през вакуума и кондензират върху субстрата, за да образуват тънък филм. За разлика от изпаряването, разпрашването не разчита на топенето на източника, така че дори материали с висока точка на топене могат да бъдат отложени. Процесът дава добра адхезия, еднородност и контрол на дебелината на филма, поради което доминира в производството на тънкослойно покритие.
Магнетронно разпрашване
При магнетронно разпръскване магнитите зад мишената създават поле, което улавя електрони близо до повърхността на мишената, увеличавайки йонизацията на плазмата и скоростта на разпръскване при по-ниско налягане на газа. Планарните дизайни на магнетрони са най-често срещаните, а въртящите се цилиндрични магнетрони предлагат по-високо използване на материала. Радиочестотното разпрашване се използва за изолиране на цели, докато разпрашването с постоянен ток е подходящо за проводящи метали. Изборът на захранване, налягане и магнитна конфигурация определя скоростта на отлагане и качеството на филма.
Видове мишени и материали
Мишените се изработват от метали, сплави, оксиди, нитриди и други съединения. Метални цели като мед, алуминий, титан, никел, молибден, волфрам и тантал се използват за проводими, адхезионни и бариерни слоеве. Оксидни и нитридни мишени се използват за прозрачни проводими, изолационни и твърди покрития. Мишените се произвеждат чрез топене и леене, валцуване или прахова металургия и се залепват към опорна плоча за подобряване на охлаждането. Чистотата, плътността и структурата на зърната са критични, защото те контролират замърсяването на филма и нивата на дефекти.
Приложения на разпрашване
Разпрашването се използва при производството на полупроводници за свързване, бариера и зародишни слоеве. Дисплеите с плосък панел го използват за прозрачни проводими и отразяващи филми. Фотоволтаичното производство го използва за електроди и задни контакти. Архитектурното и автомобилното стъкло е с покритие за слънчев контрол и ниска емисионност. Оптични покрития, декоративни покрития и устойчиви на износване покрития върху инструменти и компоненти са допълнителни приложения. Във всеки случай целевият материал и параметрите на отлагане се избират така, че да осигурят необходимите електрически, оптични или механични свойства.
Контрол на процеса и целево качество
Качеството на филма зависи от нивото на вакуум, газовия поток, плътността на мощността, температурата на субстрата и геометрията. Дъгата и дефектите от частици обикновено са резултат от целева порьозност, замърсяване или лошо свързване, така че спецификацията на целта и качеството на производство са важни. Ерозията на целта променя магнитното поле и равномерността на отлагането, така че целите се сменят при определено използване. Възстановяването на отработените цели възстановява ценни метали и намалява както разходите, така и отпадъците при голям обем производство.
Често задавани въпроси
Въпрос: Какъв е принципът на разпръскване?
Йоните бомбардират мишена и изхвърлят атоми, които се отлагат като тънък филм върху субстрата.
В: Какво е магнетронно разпрашване?
Той използва магнитно поле за улавяне на електрони и увеличаване на йонизацията на плазмата, като повишава скоростта на разпръскване при по-ниско налягане.
Въпрос: Кои материали се използват като мишени?
Използват се метали, сплави, оксиди и нитриди, избрани за функцията на отложения филм.
В: Къде се използва разпръскването?
В полупроводници, дисплеи, фотоволтаични клетки, стъклени покрития, оптика и устойчиви на износване покрития.
Въпрос: Защо плътността на целта е важна?
Порьозността причинява дъги и дефекти на частиците, така че целите с висока плътност произвеждат по-чисти филми.
