Sputtering metóda depozície pre Alloy Film

Aby sa znížil počet terčov používaných v systéme rozprašovania, mal by sa jeden cieľ rozprašovať a usadzovať zliatinové filmy, ktoré spĺňajú požiadavky na zloženie a výkonnosť. Preto sa v tomto prípade môžu použiť ciele so zliatinami, kompozitné vložené ciele a multi-cieľové rozprašovanie.

Všeobecne povedané, v ustálenom stave vypúšťania, podľa zloženia cieľa, rôzne atómy sú vystavené rozprašovaniu. Jednou výhodou rozprašovacieho povlaku v porovnaní s vákuovým odparovaním a iónovým pokovovaním je to, že rozdiel medzi zložením filmovej vrstvy a cieľa je malý a poťahová kompozícia je stabilnejšia. Avšak v niektorých prípadoch kvôli selekčnému rozprašovaciemu javu rôznych zložiek kompozície, rôznej reverznej rýchlosti rozprašovania a adhéznej sily filmu môže byť zloženie fóliovej vrstvy a cieľa veľmi odlišné. Pri použití tohto druhu zliatinového cieľa, aby sa získal film určitých zložiek, by mala byť teplota substrátu čo najviac znížená, aby sa okrem zníženia rozdielu v rýchlosti adhézie okrem formulácie špecifického cieľa podľa experimentu a minimalizovania teplota cieľa. Aj vhodné podmienky procesu znížia reverzný rozprašovací účinok na film.

V niektorých prípadoch je ťažké pripraviť cieľovú jednotnú zliatinu veľkého priestoru alebo zložený cieľ. Preto môže byť použitý kompozitný mozaikový cieľ zložený z jednotlivých prvkov. Povrchové zloženie cieľa je znázornené na obr. Medzi nimi je najúčinnejšia mozaiková štruktúra (d) s ventilátorom, ľahko sa riadi zloženie filmu a opakovateľnosť je tiež dobrá. V zásade sa týmto spôsobom môžu vyrábať nielen binárne zliatiny, ale aj ternárne kvartérne zliatinové filmy.

Obr.1. Zložené ciele v rôznych štruktúrach

(a) Cieľový štvorec mozaiky (b) Cieľ okrúhleho mozaiky (c) Cieľ malého okrúhleho mozaiky (d)

Štruktúra viacúčelového rozprašovania je znázornená na obr. 2. Substrát sa otáča nad dvoma alebo viacerými cieľmi a hrúbka nánosu každej fólie sa reguluje tak, že je jedna alebo niekoľko atómových vrstiev a film sa obracia na uloženie, aby sa získal zložený film. Napríklad In1-xGax Sb monokryštálový film bol pripravený cieľmi InSb a GaSb. Aj keď je toto zariadenie komplikované, je možné získať ľubovoľný komponentný film riadením rýchlosti otáčania substrátu a zmenou napätia aplikovaného na každý cieľ. Tieto parametre môžu byť riadené podľa doby náterov, zloženie filmu sa mení v smere hrúbky filmu a môže sa získať superlatrická štruktúra.

Obr.2. Schematický diagram štruktúry viacnásobného rozprašovania

Metóda pomocnej katódy sa všeobecne používa, keď je rozdiel medzi zložkami filmu veľký. Hlavný cieľ katódy je vyrobený z hlavnej zložky zliatiny a pomocná katóda je zhotovená z aditívnej zložky zliatiny. Každý cieľ je naprašovaný súčasne na vytvorenie zliatinového filmu. Nastavením prúdu cieľa pomocnej katódy sa môže množstvo pridanej zložky v zliatinovej fólii ľubovoľne zmeniť.