DC Magnetron Sputtering
در این روش، با ایجاد یک میدان الکتریکی قوی، توسط اختلاف پتانسیلی حدود 1500 ولت به 2 صفحه خازنی، وقتی که اتمهای گاز در این میدان قرار می گیرند، با الکترونهای موجود در محیط که تحت تاثیر میدان شتاب گرفته اند، برخورد میکنند و اتمهای گاز، به صورت یون (الکترون کنده شده) در محیط تبدیل می شوند یونهای مثبت در میدان، به سمت کاتد شتاب می گیرند و مانند گلوله ها به سطح هدف برخورد میکنند، که در اثر این برخورد، اتمهای هدف اسپاتر می شوند و در فضای خلاء پخش می شوند. لازم است تا هدف همواره خنک شود چرا که در غیر این صورت آنقدر دما بالا می رود که ممکن است، هدف ذوب شود.
در عمل می بینیم که در محیط فرایند(فاصله target و substrate)، پلاسما(نور بنفش رنگ) تشکیل می شود، که علت آن ترکیب مجدد یونهای گاز با الکترونها و آزاد شدن انرژی به صورت نور در محیط می باشد که به آن پلاسما می گوییم. وقتی که سطح substrate در معرض اتم ها قرار می گیرد یک لایه نازک- به میزان اسپاترینگ هدف- روی آن می نشیند. در طی فرایند ضخامت لایه همواره توسط سنسور ضخامت اندازه گیری می شود و با یک واسط روی مانیتور قابل مشاهده می باشد. sputtering در شرایط تعادلی خاصی از فشار گاز(فشار کاری)، توان و دما انجام می گیرد. این روش به diode sputtering نیز معروف است.
نرخ لایه نشانی برای ما اهمیت دارد که به عواملی ذیل بستگی دارد :
- میزان فشار گاز(فشار کاری)
- ولتاژ و توان اعمالی (منبع انرژی)
- نوع اتمهای گازی که در اسپاترینگ دخیل است.
- به نوع target ای که اسپاتر می شود.
RF Magnetron Sputtering
در این روش برای ایجاد میدان از فرکانس رادیویی (radio frequency) استفاده می شود که تحت این میدان الکترونها شتاب می گیرند و در اثر برخورد به اتمهای گاز، الکترون جدا می کنند و اتمهای گاز به یون تبدیل می شود. مانند قبل در اثر ترکیب مجدد الکترونها و یونها با همدیگر انرژی به صورت نور آزاد می شود. اما چرا RF؟ چون از این روش بخصوص می توان برای sputtering مواد عایق استفاده نمود. گفته می شود که اگر بخواهیم که یک ماده عایق را به روش DC اسپاتر کنیم لازم است تا 1012 ولت به آن اعمال کنیم. فشار گاز در این روش در حدود 1-15 mtorr می باشد.
Thermal Evaporation
یکی از ساده ترین روشها در لایه نشانی می باشد که دارای کاربردهای گسترده آزمایشگاهی و صنعتی می باشد. در این روش با تبخیر ماده پوشش دهنده توسط یک المنت حرارتی و نشستن و سرد شدن پوشش، یک لایه روی قطعه کار تشکیل می شود.
Technical Specification :
|
3station working in one chamber
- DC sputtering(1500 v)
- RF sputtering(13.56 MHz ,300-600W)
- Thermal Evaporation(300 A)
Vacuum chamber
Vol : 50 L
view port
( gas inlet (with switch valve and needle valve
Chamber mechanisms
sputtering sources
Target shutter
Pressure system
Turbo pump
Rotary backing pump
Needle valves
Pirani guage /Pening guage
Gate valve
Control system
Heater/Water cooling system
Timer / Tempreture sensor
Thickness monitor
Control panel
|
|
