Μπορεί να χωριστεί σε διασκορπισμό μαγνητρόν DC και ραδιοσυχνότητα μαγνητρονίων ραδιοσυχνοτήτων.
Η μέθοδος διασκορπισμού συνεχούς ρεύματος απαιτεί ο στόχος να μπορεί να μεταφέρει το θετικό φορτίο που λαμβάνεται από τη διαδικασία βομβαρδισμού ιόντων στην κάθοδο σε στενή επαφή με αυτήν, και στη συνέχεια αυτή η μέθοδος μπορεί να εκτοξεύσει μόνο τα δεδομένα του αγωγού, τα οποία δεν είναι κατάλληλα για τα δεδομένα μόνωσης, επειδή Το φορτίο ιόντων στην επιφάνεια δεν μπορεί να εξουδετερωθεί κατά τον βομβαρδισμό του στόχου μόνωσης, γεγονός που θα οδηγήσει σε αύξηση του δυναμικού στην επιφάνεια στόχο, και σχεδόν όλη η εφαρμοζόμενη τάση εφαρμόζεται στον στόχο, έτσι οι πιθανότητες επιτάχυνσης και ιονισμού μεταξύ των δύο πόλοι θα μειωθούν, ή ακόμη και δεν μπορούν να ιονιστούν, οδηγεί σε αστοχία συνεχούς εκφόρτισης, ακόμη και διακοπή εκφόρτισης και διακοπή εκτόξευσης.Επομένως, η εκτόξευση ραδιοσυχνοτήτων (RF) πρέπει να χρησιμοποιείται για μόνωση στόχων ή μη μεταλλικών στόχων με κακή αγωγιμότητα.
Η διαδικασία εκτόξευσης περιλαμβάνει πολύπλοκες διαδικασίες σκέδασης και διάφορες διαδικασίες μεταφοράς ενέργειας: πρώτον, τα προσπίπτοντα σωματίδια συγκρούονται ελαστικά με τα άτομα-στόχους και μέρος της κινητικής ενέργειας των προσπίπτων σωματιδίων θα μεταδοθεί στα άτομα-στόχους.Η κινητική ενέργεια ορισμένων ατόμων-στόχων υπερβαίνει το δυναμικό φράγμα που σχηματίζεται από άλλα άτομα γύρω τους (5-10ev για τα μέταλλα) και στη συνέχεια αποβάλλονται από το πλέγμα του πλέγματος για να παραχθούν άτομα εκτός τοποθεσίας, Και περαιτέρω επαναλαμβανόμενες συγκρούσεις με γειτονικά άτομα , με αποτέλεσμα έναν καταρράκτη σύγκρουσης.Όταν αυτός ο καταρράκτης σύγκρουσης φτάσει στην επιφάνεια του στόχου, εάν η κινητική ενέργεια των ατόμων που βρίσκονται κοντά στην επιφάνεια του στόχου είναι μεγαλύτερη από την ενέργεια δέσμευσης της επιφάνειας (1-6ev για τα μέταλλα), αυτά τα άτομα θα διαχωριστούν από την επιφάνεια του στόχου και μπείτε στο κενό.
Η επίστρωση εκτόξευσης είναι η ικανότητα χρήσης φορτισμένων σωματιδίων για τον βομβαρδισμό της επιφάνειας του στόχου στο κενό, ώστε τα βομβαρδισμένα σωματίδια να συσσωρεύονται στο υπόστρωμα.Τυπικά, χρησιμοποιείται εκκένωση λάμψης αδρανούς αερίου χαμηλής πίεσης για τη δημιουργία προσπίπτων ιόντων.Ο στόχος της καθόδου είναι κατασκευασμένος από υλικά επίστρωσης, το υπόστρωμα χρησιμοποιείται ως άνοδος, 0,1-10pa αργό ή άλλο αδρανές αέριο εισάγεται στον θάλαμο κενού και η εκκένωση λάμψης εμφανίζεται υπό τη δράση της καθόδου (στόχος) 1-3kv DC αρνητικό υψηλό τάση ή 13,56MHz τάση RF.Ιονισμένα ιόντα αργού βομβαρδίζουν την επιφάνεια του στόχου, προκαλώντας τα άτομα-στόχους να πιτσιλίζουν και να συσσωρεύονται στο υπόστρωμα για να σχηματίσουν ένα λεπτό φιλμ.Προς το παρόν, υπάρχουν πολλές μέθοδοι επιμετάλλωσης, όπως η δευτερογενής διασκορπισμός, η τριτογενής ή τεταρτοταγής διασκορπισμός, η διασκορπισμός με μαγνητρόνιο, η διασκορπισμός στόχων, η διασκορπισμός με ραδιοσυχνότητες, η μεροληψία, η ασύμμετρη επιμετάλλωση ραδιοσυχνοτήτων επικοινωνίας, η διασκορπισμός δέσμης ιόντων και οι αντιδραστικές διασκορπίσεις.
Επειδή τα διασκορπισμένα άτομα εκτοξεύονται μετά την ανταλλαγή κινητικής ενέργειας με θετικά ιόντα με ενέργεια δεκάδων ηλεκτρον βολτ, τα διασκορπισμένα άτομα έχουν υψηλή ενέργεια, η οποία συμβάλλει στη βελτίωση της ικανότητας διασποράς των ατόμων κατά τη στοίβαξη, τη βελτίωση της λεπτότητας της διάταξης στοίβαξης και η προετοιμασμένη μεμβράνη έχει ισχυρή πρόσφυση με το υπόστρωμα.
Κατά τη διάρκεια της εκτόξευσης, αφού ιονιστεί το αέριο, τα ιόντα αερίου πετούν προς τον στόχο που είναι συνδεδεμένος με την κάθοδο υπό τη δράση ηλεκτρικού πεδίου και τα ηλεκτρόνια πετούν στη γειωμένη κοιλότητα του τοιχώματος και στο υπόστρωμα.Με αυτόν τον τρόπο, υπό χαμηλή τάση και χαμηλή πίεση, ο αριθμός των ιόντων είναι μικρός και η ισχύς εκτόξευσης του στόχου χαμηλή.Σε υψηλή τάση και υψηλή πίεση, αν και μπορούν να εμφανιστούν περισσότερα ιόντα, τα ηλεκτρόνια που πετούν προς το υπόστρωμα έχουν υψηλή ενέργεια, η οποία είναι εύκολο να θερμάνει το υπόστρωμα και ακόμη και δευτερογενής ψεκασμός, επηρεάζοντας την ποιότητα του φιλμ.Επιπλέον, η πιθανότητα σύγκρουσης μεταξύ ατόμων στόχου και μορίων αερίου κατά τη διαδικασία πτήσης προς το υπόστρωμα είναι επίσης πολύ αυξημένη.Ως εκ τούτου, θα διασκορπιστεί σε ολόκληρη την κοιλότητα, γεγονός που όχι μόνο θα σπαταλήσει τον στόχο, αλλά και θα μολύνει κάθε στρώμα κατά την προετοιμασία των πολυστρωματικών φιλμ.
Προκειμένου να επιλυθούν οι παραπάνω ελλείψεις, η τεχνολογία διασκορπισμού μαγνητρονίων συνεχούς ρεύματος αναπτύχθηκε τη δεκαετία του 1970.Αντιμετωπίζει αποτελεσματικά τα μειονεκτήματα του χαμηλού ρυθμού εκτόξευσης καθόδου και της αύξησης της θερμοκρασίας του υποστρώματος που προκαλείται από τα ηλεκτρόνια.Ως εκ τούτου, έχει αναπτυχθεί γρήγορα και χρησιμοποιείται ευρέως.
Η αρχή είναι η εξής: στην εκτόξευση μαγνητρονίων, επειδή τα κινούμενα ηλεκτρόνια υπόκεινται στη δύναμη Lorentz στο μαγνητικό πεδίο, η τροχιά κίνησής τους θα είναι ελικοειδής ή ακόμα και σπειροειδής κίνηση και η διαδρομή κίνησής τους θα γίνει μεγαλύτερη.Επομένως, ο αριθμός των συγκρούσεων με μόρια αερίου που λειτουργούν αυξάνεται, έτσι ώστε η πυκνότητα του πλάσματος να αυξάνεται και στη συνέχεια ο ρυθμός ψεκασμού μαγνητρονίου βελτιώνεται σημαντικά και μπορεί να λειτουργήσει κάτω από χαμηλότερη τάση και πίεση εκτόξευσης για να μειώσει την τάση ρύπανσης του φιλμ.Από την άλλη πλευρά, βελτιώνει επίσης την ενέργεια των ατόμων που προσπίπτουν στην επιφάνεια του υποστρώματος, επομένως η ποιότητα του φιλμ μπορεί να βελτιωθεί σε μεγάλο βαθμό.Ταυτόχρονα, όταν τα ηλεκτρόνια που χάνουν ενέργεια μέσω πολλαπλών συγκρούσεων φτάσουν στην άνοδο, έχουν γίνει ηλεκτρόνια χαμηλής ενέργειας και τότε το υπόστρωμα δεν θα υπερθερμανθεί.Επομένως, η ψεκασμός με μαγνητρόνιο έχει τα πλεονεκτήματα της «υψηλής ταχύτητας» και της «χαμηλής θερμοκρασίας».Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι το μονωτικό φιλμ δεν μπορεί να προετοιμαστεί και το ανομοιόμορφο μαγνητικό πεδίο που χρησιμοποιείται στο ηλεκτρόδιο μάγνητρον θα προκαλέσει εμφανή ανομοιόμορφη χάραξη του στόχου, με αποτέλεσμα χαμηλό ποσοστό χρήσης του στόχου, το οποίο είναι γενικά μόνο 20% – 30 %.
Ώρα δημοσίευσης: 16 Μαΐου 2022