Τι είναι ο Sputtering Target;

Ένας στόχος διασκορπισμού είναι ένα υλικό που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία λεπτών μεμβρανών σε μια τεχνική που είναι γνωστή ως εναπόθεση διασκορπισμού ή εναπόθεση λεπτής μεμβράνης. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας το υλικό-στόχος εκτόξευσης, το οποίο ξεκινά ως στερεό, διασπάται από αέρια ιόντα σε μικροσκοπικά σωματίδια που σχηματίζουν ένα σπρέι και επικαλύπτουν ένα άλλο υλικό, το οποίο είναι γνωστό ως υπόστρωμα. Η εναπόθεση Sputter συνήθως εμπλέκεται στη δημιουργία ημιαγωγών και τσιπ υπολογιστών. Ως αποτέλεσμα, τα περισσότερα υλικά στόχων εκτόξευσης είναι μεταλλικά στοιχεία ή κράματα, αν και υπάρχουν ορισμένοι κεραμικοί στόχοι που δημιουργούν σκληρυμένες λεπτές επικαλύψεις για διάφορα εργαλεία.

Ανάλογα με τη φύση της λεπτής μεμβράνης που δημιουργείται, οι σκεπτικοί στόχοι έχουν πολύ μεγάλο μέγεθος και σχήμα. Οι μικρότεροι στόχοι μπορεί να έχουν διάμετρο μικρότερη από μία ίντσα (2.5 cm), ενώ οι μεγαλύτεροι ορθογώνιοι στόχοι φτάνουν πολύ περισσότερο από τη μία γιάρδα (0.9 m) σε μήκος. Ορισμένος εξοπλισμός εκτόξευσης θα απαιτήσει μεγαλύτερο στόχο εκτόξευσης και σε αυτές τις περιπτώσεις, οι κατασκευαστές θα δημιουργήσουν τμηματικούς στόχους που συνδέονται με ειδικούς συνδέσμους.

Τα σχέδια των συστημάτων ψεκασμού, των μηχανών που διεξάγουν τη διαδικασία εναπόθεσης λεπτής μεμβράνης, έχουν γίνει πολύ πιο ποικίλα και συγκεκριμένα. Αντίστοιχα, το σχήμα και η δομή του στόχου έχει αρχίσει να διευρύνεται επίσης σε ποικιλία. Το σχήμα ενός στόχου εκτόξευσης είναι συνήθως είτε ορθογώνιο είτε κυκλικό, αλλά πολλοί προμηθευτές στόχων μπορούν να δημιουργήσουν πρόσθετα ειδικά σχήματα κατόπιν αιτήματος. Ορισμένα συστήματα εκτόξευσης απαιτούν έναν περιστρεφόμενο στόχο για να παρέχουν μια πιο ακριβή, ακόμη και λεπτή μεμβράνη. Αυτοί οι στόχοι έχουν σχήμα μακριών κυλίνδρων και προσφέρουν πρόσθετα πλεονεκτήματα, όπως μεγαλύτερες ταχύτητες εναπόθεσης, λιγότερη ζημιά λόγω θερμότητας και αυξημένη επιφάνεια, γεγονός που οδηγεί σε μεγαλύτερη συνολική χρησιμότητα.

Η αποτελεσματικότητα της εκτόξευσης των υλικών στόχων εξαρτάται από διάφορους παράγοντες, συμπεριλαμβανομένης της σύνθεσής τους και του τύπου των ιόντων που χρησιμοποιούνται για τη διάσπασή τους. Οι λεπτές μεμβράνες που απαιτούν καθαρά μέταλλα για το υλικό στόχο θα έχουν συνήθως μεγαλύτερη δομική ακεραιότητα εάν ο στόχος είναι όσο το δυνατόν πιο καθαρός. Τα ιόντα που χρησιμοποιούνται για τον βομβαρδισμό του στόχου διασκορπισμού είναι επίσης σημαντικά για την παραγωγή μιας λεπτής μεμβράνης αξιοπρεπούς ποιότητας. Γενικά, το αργό είναι το πρωτεύον αέριο που επιλέγεται για να ιονίσει και να ξεκινήσει τη διαδικασία εκτόξευσης, αλλά για στόχους που έχουν ελαφρύτερα ή βαρύτερα μόρια, ένα διαφορετικό ευγενές αέριο, όπως το νέον για ελαφρύτερα μόρια ή το κρυπτόν για τα βαρύτερα μόρια, είναι πιο αποτελεσματικό. Είναι σημαντικό το ατομικό βάρος των ιόντων αερίου να είναι παρόμοιο με αυτό των μορίων στόχων που διασκορπίζουν για να βελτιστοποιηθεί η μεταφορά ενέργειας και ορμής, βελτιστοποιώντας έτσι την ομαλότητα του λεπτού φιλμ.