Teknologi pelapisan sputtering

1. Fitur pelapisan sputtering
Dibandingkan dengan pelapisan penguapan vakum konvensional, pelapisan sputtering memiliki fitur-fitur berikut:
(1) Zat apa pun dapat disemburkan, terutama unsur dan senyawa dengan titik leleh tinggi dan tekanan uap rendah. Selama berupa padatan, baik itu logam, semikonduktor, isolator, senyawa dan campuran, dll., baik berupa balok maupun bahan granular dapat digunakan sebagai bahan target. Karena sedikit dekomposisi dan fraksinasi terjadi ketika penyemburan bahan isolator dan paduan seperti oksida, maka bahan tersebut dapat digunakan untuk menyiapkan film tipis dan film paduan dengan komponen seragam yang mirip dengan bahan target, dan bahkan film superkonduktor dengan komposisi kompleks. Selain itu, metode penyemburan reaktif juga dapat digunakan untuk menghasilkan film senyawa yang sama sekali berbeda dari bahan target, seperti oksida, nitrida, karbida, dan silisida.
(2) Adhesi yang baik antara lapisan film yang disemburkan dan substrat. Karena energi atom yang disemburkan 1-2 orde magnitudo lebih tinggi daripada energi atom yang diuapkan, konversi energi partikel berenergi tinggi yang diendapkan pada substrat menghasilkan energi termal yang lebih tinggi, yang meningkatkan adhesi atom yang disemburkan ke substrat. Sebagian atom yang disemburkan berenergi tinggi akan diinjeksikan dalam berbagai derajat, membentuk lapisan pseudo-difusi pada substrat di mana atom yang disemburkan dan atom material substrat "dapat bercampur" satu sama lain. Selain itu, selama penembakan partikel penyemburan, substrat selalu dibersihkan dan diaktifkan di zona plasma, yang menghilangkan atom endapan yang kurang melekat, memurnikan dan mengaktifkan permukaan substrat. Akibatnya, adhesi lapisan film yang disemburkan ke substrat sangat meningkat.
(3) Kepadatan lapisan sputtering yang tinggi, lubang jarum yang lebih sedikit, dan kemurnian lapisan film yang lebih tinggi karena tidak ada kontaminasi krusibel, yang tidak dapat dihindari dalam deposisi uap vakum selama proses pelapisan sputtering.
(4) Kontrolabilitas dan pengulangan ketebalan film yang baik. Karena arus pelepasan dan arus target dapat dikontrol secara terpisah selama pelapisan sputtering, ketebalan film dapat dikontrol dengan mengontrol arus target, sehingga kontrolabilitas ketebalan film dan reproduksibilitas ketebalan film dengan beberapa kali sputtering pada pelapisan sputtering baik, dan film dengan ketebalan yang telah ditentukan dapat dilapisi secara efektif. Selain itu, pelapisan sputtering dapat menghasilkan ketebalan film yang seragam di area yang luas. Namun, untuk teknologi pelapisan sputtering umum (terutama sputtering dipol), peralatannya rumit dan membutuhkan perangkat bertekanan tinggi; kecepatan pembentukan film deposisi sputtering rendah, laju deposisi penguapan vakum adalah 0,1~5 nm/menit, sedangkan laju sputtering adalah 0,01~0,5 nm/menit; Peningkatan suhu substrat tinggi dan rentan terhadap gas pengotor, dll. Namun, karena perkembangan teknologi sputtering RF dan sputtering magnetron, kemajuan besar telah diperoleh dalam mencapai deposisi sputtering yang cepat dan mengurangi suhu substrat. Selain itu, dalam beberapa tahun terakhir, metode pelapisan sputtering baru sedang diteliti – berdasarkan sputtering magnetron planar – untuk meminimalkan tekanan udara sputtering hingga sputtering tekanan nol di mana tekanan gas masuk selama sputtering akan menjadi nol.