Vad är ett sputteringssystem?

Sputtering är en process med tunnfilmavlagring där ett fast målmaterial matas ut på ytan på ett underlag för att bilda en tunn beläggning.Ett sputteringssystem är en maskin där en sputteringsprocess inträffar.Den innehåller hela processen och gör det möjligt för en användare att justera temperatur-, kraft-, tryck-, mål- och substratmaterialet.

Sputtering kallas fysisk ångavsättning, eftersom den tunna filmen bildas med fysiska medel snarare än genom kemiska reaktioner.I ett sputteringssystem innehåller en vakuumkammare målmaterialet, en kraftkälla och en gasplasma.Gasen, som vanligtvis är en ädel gas som argon, föras in i kammaren vid ett mycket lågt tryck för att starta processen.

Kraftkällan genererar elektroner som bombarderar gasplasma, och dessa elektroner sparkar bort andra elektroner som finns igasen.Detta får gasen att jonisera och bilda positiva joner som kallas katjoner.Dessa katjoner bombarderar i sin tur målmaterialet och slår bort små bitar av det som reser genom kammaren och sätter sig på underlaget.Orienteringen av målmaterialet och underlaget är specifikt för varje maskin.Vissa system kommer att möta målmaterialet parallellt med ytan på underlaget, medan andra lutar antingen ytan för att bilda ett annat avsättningsmönster.Konfokal sputtering, till exempel, orienterar flera enheter av målmaterial i en cirkel som pekar mot en kontaktpunkt.Substratet i denna typ av system kan sedan roteras för jämnare avsättning.

Kraftkällan varierar också, eftersom vissa system använder likström (DC) kraft, medan andra använder radiofrekvens (RF) kraft.En typ av sputteringssystem, känt som magnetronsputtering, innehåller också magneter för att stabilisera de fria elektronerna och till och med ut den tunna filmavsättningen.Dessa metoder ger sputteringssystemet olika egenskaper beträffande temperatur och deponeringshastighet.

Sputteringssystem varierar i storlek från skrivbordssystem till stora maskiner som är större än ett kylskåp.Den inre kammaren varierar också i storlek, men är i allmänhet mycket mindre än själva maskinen;De flesta kamrar har diametrar mindre än 1 gård (cirka 1 meter).Kostnaden för ett sputteringssystem sträcker sig från mindre än 20 000 USD (USD) till uppåt på $ 650 000 USD för ett nytt eller specialdesignat system.