Sputtering Afsætningsmetode Til Legering Film

For at reducere antallet af mål, der anvendes i forstøvningssystemet, skal ét mål sputter og deponere legeringsfilm, der opfylder sammensætningen og ydeevnen. Således kan legeringsmål, sammensatte indsatsmål og multi-target sputtering anvendes i dette tilfælde.

I almindelighed underkastes forskellige bestanddele i henhold til sammensætningen af målingen i stødtilstanden af udladning henholdsvis sputtering. En fordel ved forstøvning belægning sammenlignet med vakuumfordampning og ionplating er, at forskellen mellem filmlagets sammensætning og målet er lille, og belægningssammensætningen er mere stabil. I nogle tilfælde kan sammensætningen af filmlaget og målet imidlertid være meget forskelligt på grund af udvælgelsesforstøvningsfænomenet med forskellige sammensætningselementer, forskellige omvendt sputteringhastighed og adhesionskraft af film. Ved anvendelse af denne slags legeringsmål skal substratets temperatur for at opnå film af visse komponenter reduceres så meget som muligt for at reducere forskellen i adhæsionshastighed ud over at formulere det specifikke mål ifølge eksperimentet og minimere temperaturen af målet. Desuden vil de relevante procesbetingelser reducere den omvendte sputteringseffekt på filmen.

I nogle tilfælde er det svært at forberede et stort område ensartet legeringsmål eller et sammensat mål. Så kan det sammensatte mosaikmål bestående af enkeltelementer anvendes. Overfladesammensætningen af målet er vist i fig. 1. Blandt dem er den fan-formede mosaikstruktur (d) den mest effektive, det er nemt at styre filmens sammensætning, og gentagelsen er også god. I princippet kan ikke kun binære legeringer, men også ternære, kvaternære legeringsfilm fremstilles ved denne metode.

Fig.1. Sammensatte mål i forskellige strukturer

(a) Kvadratmosaikmål (b) Rundmosaikmål (c) Lille rundmosaikmål (d) Blæserformet mosaikmål

Strukturen af multi-target sputtering er vist i figur 2. Substratet roteres over de to eller flere mål, og depositionstykkelsen af hver film styres til at være et eller flere atomlag, og filmen skiftes for at blive deponeret, således at en sammensat film kan opnås. For eksempel blev In1-xGax Sb enkeltkrystallfilmen fremstillet af InSb og GaSb mål. Selv om denne indretning er kompliceret, men enhver komponentfilm kan opnås ved at styre rotationshastigheden af substratet og ændre spændingen påført til hvert mål. Disse parametre kan styres i overensstemmelse med belægningstiden, filmens sammensætning ændres i retning af filmtykkelse, og superlattice-strukturen kan opnås.

Fig.2. Skematisk diagram af multi-target sputtering struktur

Ekstra katode metode anvendes generelt, når forskellen mellem filmens komponenter er stor. Hovedkatodemålet er lavet af hovedkomponenten i legeringen, og hjælpekatodemålet er lavet af additivbestanddelen af legeringen. Hvert mål sputteres samtidigt for at danne legeringsfilmen. Ved at justere strømmen af hjælpekatodemålet kan mængden af tilsatte komponenter i legeringsfilmen vilkårligt ændres.