انواع رسوب آبیاری

منابع پاشش اغلب مگنترون ها را استفاده می کنند که از میدان های الکتریکی و مغناطیسی قوی استفاده می کنند تا ذرات پلاسما شارژ نزدیک به سطح هدف تفنگ را محدود کنند. در یک میدان مغناطیسی، الکترونها مسیرهای سیلیکونی را در اطراف خطوط میدان مغناطیسی دنبال می کنند و برخورد های یونیزشی بیشتری با نیتروژنهای گازا در نزدیکی سطح هدف پیدا می کنند تا در غیر این صورت رخ دهد. (همانطور که ماده هدف تخلیه می شود، مشخصات فرسایش "مسابقه" ممکن است بر روی سطح هدف ظاهر شود.) گاز اسپری معمولا یک گاز بی رویه مانند آرگون است . یونهای اضافی آرگون ایجاد شده در نتیجه این برخورد ها منجر به افزایش میزان رسوب می شوند. این پلاسما همچنین می تواند در فشار پایین ادامه یابد. اتم های پرتوی نوترونی شارژ می شوند و بنابراین توسط تله مغناطیسی تحت تاثیر قرار نمی گیرند. با استفاده از اسپری های RF که در آن نشانه انحراف آند و کاتد با سرعت بالا (معمولا 13.56 مگاهرتز ) متغیر است، می توان از افزایش هزینه ها در اهداف عایق سازی جلوگیری کرد . Sputtering RF به خوبی برای تولید فیلم های اکسید عایق الکتریکی کار می کند اما با هزینه افزوده منابع تغذیه RF و امپدانس تطبیق می کند. رشته های مغناطیسی منفرد که از اهداف فرومغناطیسی نیز نشت می کنند، فرایند اسپری را مختل می کنند. سلاح های تفنگ مخصوص با آهنرباهای دائمی غیرمعمول قوی باید اغلب در جبران استفاده شوند.

پرتو یون پرتو

Sputtering پرتو یون (IBS) یک روش است که هدف آن خارج از منبع یون است . یک منبع می تواند بدون هیچ گونه میدان مغناطیسی مثل یونیزاسیون رشته ای داغ کار کند . یونهای منبع کافمن با برخورد با الکترونها که توسط یک میدان مغناطیسی در یک مگنترون محدود میشوند تولید میشوند. سپس آنها توسط میدان الکتریکی که از یک شبکه به سمت یک هدف هدایت می شود، شتاب می گیرند. همانطور که یون ها منبع را ترک می کنند، توسط الکترون ها از یک رشته خارجی خارجی خنثی می شوند. IBS مزیتی دارد که انرژی و شار یون را می توان به طور مستقل کنترل کرد. از آنجایی که شار که هدف قرار می گیرد، از اتم های خنثی تشکیل شده است، یا اهداف عایق بندی یا هدایت می توانند پرتاب شوند. IBS کاربردی در ساخت سرهای نازک فیلم برای درایوهای دیسک پیدا کرده است . گرادیان فشار بین منبع یون و محفظه نمونه با قرار دادن ورودی گاز در منبع و تیراندازی از طریق یک لوله به محفظه نمونه تولید می شود. این موجب صرفه جویی در گاز و آلودگی در برنامه های UHV را کاهش می دهد . نقص اصلی IBS مقدار زیادی تعمیر و نگهداری مورد نیاز برای نگه داشتن منبع یونی عامل است.

اسپری واکنش پذیر

در اشباع واکنشی، ذرات اسپری، قبل از پوشش بستر، واکنش شیمیایی انجام می دهند. بنابراین فیلم سپرده شده از مواد هدف متفاوت است. واکنش شیمیایی که ذرات انجام می شود، دارای یک گاز واکنشی است که در اتاق اسپری مانند اکسیژن یا نیتروژن وارد می شود؛ فیلم های اکسید و نیترید اغلب با استفاده از اسپکترومغناطیسی ساخته می شوند. ترکیب فیلم را می توان با تغییر فشار نسبی گازهای غیر مستقیم و واکنشی کنترل کرد. استوکیومتری فیلم یک پارامتر مهم برای بهینه سازی خواص عملکردی مانند استرس در SiN _x و شاخص شکستن SiO _{x است} .

تخلیه کمک یون

در رسوب سازنده یون (IAD)، سوبسترا در معرض یک پرتو یونی ثانویه است که با قدرت کمتری نسبت به تفنگ اسپری عمل می کند. معمولا یک منبع کافمن، مانند آن که در IBS استفاده می شود، پرتو ثانویه را تامین می کند. IAD می تواند مورد استفاده قرار گیرد تا کربن را در شکل الماس بر روی بستر قرار دهد. هر اتم کربن فرود بر روی بستر که به درستی در شبکه بلوری الماس شکست خورده، توسط پرتو ثانویه از بین می رود. ناسا با استفاده از این تکنیک برای آزمایش فیلم های الماسی بر روی تیغه های توربین در 1980s آزمایش کرد. IAD در سایر کاربردهای صنعتی مهم مانند ایجاد پوششهای سطحی کربن آمورف چهار تایی بر روی دیسک های سخت دیسک و پوشش های نیترید فلزات سخت بر روی ایمپلنت های پزشکی استفاده می شود.

اسپکتروفتگی بالا هدف-استفاده (HiTUS)

اسپری شدن ممکن است با تولید دور از پلاسما با تراکم بالا انجام شود. پلاسما در یک محفظه جانبی ایجاد شده به داخل محفظه فرایند اصلی، حاوی هدف و بستر پوشش داده می شود. همانطور که پلاسما از راه دور تولید می شود و نه از هدف خود (همانطور که در پاشش مگنترون معمولی )، جریان یون به هدف مستقل از ولتاژ اعمال شده به هدف است.

اسپکترومغناطیسی مغناطیسی با قدرت بالا (HiPIMS)

HiPIMS یک روش برای تخلیه بخار فیزیکی فیلمهای نازک است که براساس رسوب اسپات مگنترون است. HiPIMS با استفاده از تراکم بسیار بالایی از سفارشات kW / cm2 در پالس های کوتاه (impulses) ده ها میکرو ثانیه در چرخه کاری کم 10٪ است.

جریان گاز پاشش

Sputtering جریان گاز استفاده از اثر توخالی کاتد ، همان اثر که توسط لامپ های توخالی کاتد کار می کنند. در جریان گاز، یک گاز کار مانند آرگون از طریق یک بازه ای در یک فلز که تحت یک پتانسیل الکتریکی منفی قرار دارد، پخش می شود. پتانسیل افزایش تراکم پلاسما در کاتد توخالی رخ می دهد، در صورتی که فشار در محفظه p و ابعاد مشخص L کاتد توخالی مطابق قانون قانون Paschen 0.5 Pa · m p · L <5 pa="" ·="" m=""> این باعث شار زیاد یون ها در سطوح اطراف و یک اثر بزرگ اسپری می شود. بنابراین، اسپکتروم جریان گاز مبتنی بر توخالی کاتد ممکن است با میزان رسوب بزرگ تا مقدار چند μm / min همراه باشد.