Wat is een sputtersysteem?

Sputteren is een proces van dunne filmafzetting waarbij een vast doelmateriaal op het oppervlak van een substraat wordt uitgeworpen om een dunne coating te vormen.Een sputtersysteem is een machine waarin een sputterproces plaatsvindt.Het bevat het hele proces en stelt een gebruiker in staat om de temperatuur-, kracht-, druk-, doel- en substraatmaterialen aan te passen.

Sputteren staat bekend als fysieke dampafzetting, omdat de dunne film wordt gevormd met fysieke middelen, in plaats van door chemische reacties.In een sputtersysteem bevat een vacuümkamer het doelmateriaal, een stroombron en een gasplasma.Het gas, dat meestal een edelgas is zoals argon, wordt in de kamer gebracht met een zeer lage druk om het proces te starten.

De stroombron genereert elektronen die het gasplasma bombarderen, en deze elektronen schoppen andere elektronen weg die aanwezig zijnhet gas.Dit zorgt ervoor dat het gas ioniseert en positieve ionen vormt die bekend staan als kationen.Deze kationen bombarderen op hun beurt het doelmateriaal, waarbij ze kleine stukjes ervan weggooien die door de kamer reizen en zich op het substraat afzetten.Het proces wordt gemakkelijk in stand gehouden in de sputteringsysteemkamer, omdat extra elektronen worden vrijgelaten tijdens de ionisatie van het gasplasma.

sputteringsystemen variëren in termen van structuur, stroombron, grootte en prijs.De oriëntatie van het doelmateriaal en het substraat is specifiek voor elke machine.Sommige systemen zullen het doelmateriaal parallel aan het oppervlak van het substraat onder ogen zien, terwijl anderen beide oppervlakten kantelen om een ander depositiepatroon te vormen.Confocale sputtering, bijvoorbeeld, orients, meerdere eenheden van doelmateriaal orient in een cirkel die naar een brandpunt wijst.Het substraat in dit type systeem kan vervolgens worden gedraaid voor meer gelijkmatige afzetting.

De stroombron varieert ook, omdat bepaalde systemen directe stroom (DC) vermogen gebruiken, terwijl anderen radiofrequentie (RF) -vermogen gebruiken.Eén type sputteringsysteem, bekend als magnetronsputteren, omvat ook magneten om de vrije elektronen te stabiliseren en zelfs de dunne filmafzetting te stabiliseren.Deze methoden geven het sputteringsysteem verschillende kwaliteiten met betrekking tot de temperatuur en snelheid van deposities.

Sputteringsystemen variëren in grootte van desktopsystemen tot grote machines die groter zijn dan een koelkast.De binnenkamer varieert ook in grootte, maar is over het algemeen veel kleiner dan de machine zelf;De meeste kamers hebben diameters kleiner dan 1 meter (ongeveer 1 meter).De kosten van een sputteringsysteem variëren van minder dan $ 20.000 US dollar (USD), tot $ 650.000 USD voor een nieuw of op maat ontworpen systeem.