اسے ڈی سی میگنیٹران سپٹرنگ اور آر ایف میگنیٹران سپٹرنگ میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔
ڈی سی سپٹرنگ کے طریقہ کار کا تقاضا ہے کہ ہدف آئن بمباری کے عمل سے حاصل ہونے والے مثبت چارج کو اس کے ساتھ قریبی رابطے میں کیتھوڈ میں منتقل کر سکتا ہے، اور پھر یہ طریقہ صرف کنڈکٹر کے ڈیٹا کو سپٹر کر سکتا ہے، جو کہ موصلیت کے ڈیٹا کے لیے موزوں نہیں ہے، کیونکہ موصلیت کے ہدف پر بمباری کرتے وقت سطح پر آئن چارج کو بے اثر نہیں کیا جا سکتا، جو ہدف کی سطح پر پوٹینشل میں اضافے کا باعث بنے گا، اور لگ بھگ تمام لگائی گئی وولٹیج ہدف پر لگائی جاتی ہے، اس لیے آئن کی تیز رفتاری اور آئنائزیشن کے امکانات دو قطبوں کو کم کیا جائے گا، یا یہاں تک کہ ionized نہیں کیا جا سکتا، یہ مسلسل خارج ہونے والے مادہ کی ناکامی، یہاں تک کہ خارج ہونے والے مادہ میں رکاوٹ اور sputtering رکاوٹ کی طرف جاتا ہے.لہذا، ریڈیو فریکوئنسی سپٹرنگ (RF) کو ناقص چالکتا والے اہداف یا غیر دھاتی اہداف کو موصل کرنے کے لیے استعمال کیا جانا چاہیے۔
پھٹنے کے عمل میں پیچیدہ بکھرنے کے عمل اور توانائی کی منتقلی کے مختلف عمل شامل ہوتے ہیں: سب سے پہلے، واقعے کے ذرات ہدف کے ایٹموں کے ساتھ لچکدار طریقے سے ٹکرا جاتے ہیں، اور واقعے کے ذرات کی حرکی توانائی کا کچھ حصہ ہدف والے ایٹموں میں منتقل ہو جائے گا۔کچھ ہدف والے ایٹموں کی حرکی توانائی ان کے آس پاس موجود دیگر ایٹموں کی طرف سے بننے والی ممکنہ رکاوٹ سے تجاوز کر جاتی ہے (دھاتوں کے لیے 5-10ev)، اور پھر وہ جالیوں کی جالی سے باہر نکل کر آف سائٹ ایٹم پیدا کرنے کے لیے باہر نکل جاتے ہیں، اور ملحقہ ایٹموں کے ساتھ مزید تصادم , ایک تصادم جھرن کے نتیجے میں.جب یہ تصادم کا جھڑپ ہدف کی سطح تک پہنچتا ہے، اگر ہدف کی سطح کے قریب ایٹموں کی حرکی توانائی سطح کی پابند توانائی (دھاتوں کے لیے 1-6ev) سے زیادہ ہو، تو یہ ایٹم ہدف کی سطح سے الگ ہو جائیں گے۔ اور ویکیوم میں داخل ہوں۔
سپٹرنگ کوٹنگ چارج شدہ ذرات کو خلا میں ہدف کی سطح پر بمباری کرنے کا ہنر ہے تاکہ بمباری والے ذرات سبسٹریٹ پر جمع ہوں۔عام طور پر، ایک کم پریشر انرٹ گیس گلو ڈسچارج کو واقعے کے آئنوں کو پیدا کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔کیتھوڈ ٹارگٹ کوٹنگ میٹریل سے بنا ہوا ہے، سبسٹریٹ کو اینوڈ کے طور پر استعمال کیا جاتا ہے، ویکیوم چیمبر میں 0.1-10pa آرگن یا دیگر غیر فعال گیس داخل کی جاتی ہے، اور کیتھوڈ (ٹارگٹ) 1-3kv DC منفی ہائی کے عمل کے تحت گلو ڈسچارج ہوتا ہے۔ وولٹیج یا 13.56MHz RF وولٹیج۔آئنائزڈ آرگن آئنز ہدف کی سطح پر بمباری کرتے ہیں، جس کی وجہ سے ہدف کے ایٹم چھڑکتے ہیں اور سبسٹریٹ پر جمع ہو کر ایک پتلی فلم بناتے ہیں۔اس وقت، بہت سارے پھونکنے کے طریقے ہیں، جن میں بنیادی طور پر سیکنڈری سپٹرنگ، ٹرٹیری یا کوٹرنری سپٹرنگ، میگنیٹران سپٹرنگ، ٹارگٹ سپٹرنگ، RF سپٹرنگ، بائیس سپٹرنگ، غیر متناسب کمیونیکیشن RF سپٹرنگ، آئن بیم سپٹرنگ اور ری ایکٹیو سپٹرنگ شامل ہیں۔
چونکہ پھٹے ہوئے ایٹم متحرک توانائی کے دسیوں الیکٹران وولٹ توانائی کے ساتھ مثبت آئنوں کے ساتھ تبادلہ کرنے کے بعد چھڑکتے ہیں، اس لیے پھٹے ہوئے ایٹموں میں اعلیٰ توانائی ہوتی ہے، جو اسٹیکنگ کے دوران ایٹموں کی بازی کی صلاحیت کو بہتر بنانے، اسٹیکنگ کے انتظام کی عمدہیت کو بہتر بنانے، اور بنانے کے لیے موزوں ہے۔ تیار فلم سبسٹریٹ کے ساتھ مضبوط چپکتی ہے۔
اسپٹرنگ کے دوران، گیس کے آئنائز ہونے کے بعد، گیس کے آئن برقی میدان کے عمل کے تحت کیتھوڈ سے جڑے ہدف کی طرف اڑتے ہیں، اور الیکٹران زمینی دیوار کے گہا اور سبسٹریٹ کی طرف اڑتے ہیں۔اس طرح، کم وولٹیج اور کم دباؤ میں، آئنوں کی تعداد کم ہوتی ہے اور ہدف کی پھٹنے کی طاقت کم ہوتی ہے۔ہائی وولٹیج اور ہائی پریشر پر، اگرچہ زیادہ آئن ہو سکتے ہیں، سبسٹریٹ کی طرف اڑنے والے الیکٹرانوں میں زیادہ توانائی ہوتی ہے، جو سبسٹریٹ کو گرم کرنا آسان ہے اور یہاں تک کہ ثانوی پھٹنا بھی، فلم کے معیار کو متاثر کرتا ہے۔اس کے علاوہ، سبسٹریٹ پر اڑنے کے عمل میں ہدف والے ایٹموں اور گیس کے مالیکیولز کے درمیان ٹکراؤ کا امکان بھی بہت زیادہ بڑھ جاتا ہے۔لہٰذا، یہ پوری کیوٹی میں بکھر جائے گا، جو نہ صرف ہدف کو ضائع کرے گا، بلکہ ملٹی لیئر فلموں کی تیاری کے دوران ہر تہہ کو آلودہ کرے گا۔
مندرجہ بالا کوتاہیوں کو حل کرنے کے لیے، DC magnetron sputtering ٹیکنالوجی 1970 کی دہائی میں تیار کی گئی تھی۔یہ کم کیتھوڈ سپٹرنگ ریٹ اور الیکٹران کی وجہ سے سبسٹریٹ درجہ حرارت میں اضافے کی کوتاہیوں پر مؤثر طریقے سے قابو پاتا ہے۔لہذا، یہ تیزی سے تیار کیا گیا ہے اور وسیع پیمانے پر استعمال کیا گیا ہے.
اصول مندرجہ ذیل ہے: میگنیٹران سپٹرنگ میں، کیونکہ حرکت پذیر الیکٹران مقناطیسی میدان میں لورینٹز فورس کے تابع ہوتے ہیں، اس لیے ان کا حرکت کا مدار سخت یا سرپل حرکت بھی ہو گا، اور ان کی حرکت کا راستہ لمبا ہو جائے گا۔لہذا، کام کرنے والے گیس کے انووں کے ساتھ تصادم کی تعداد میں اضافہ کیا جاتا ہے، تاکہ پلازما کی کثافت میں اضافہ ہو، اور پھر میگنیٹران سپٹرنگ کی شرح بہت بہتر ہو، اور یہ فلم آلودگی کے رجحان کو کم کرنے کے لئے کم سپٹرنگ وولٹیج اور دباؤ کے تحت کام کر سکتا ہے؛دوسری طرف، یہ سبسٹریٹ کی سطح پر ہونے والے ایٹموں کی توانائی کو بھی بہتر بناتا ہے، اس لیے فلم کے معیار کو کافی حد تک بہتر بنایا جا سکتا ہے۔ایک ہی وقت میں، جب متعدد تصادم کے ذریعے توانائی کھونے والے الیکٹران اینوڈ تک پہنچتے ہیں، تو وہ کم توانائی والے الیکٹران بن جاتے ہیں، اور پھر سبسٹریٹ زیادہ گرم نہیں ہوگا۔لہذا، میگنیٹران سپٹرنگ میں "تیز رفتار" اور "کم درجہ حرارت" کے فوائد ہیں۔اس طریقہ کار کا نقصان یہ ہے کہ انسولیٹر فلم تیار نہیں کی جا سکتی، اور میگنیٹران الیکٹروڈ میں استعمال ہونے والا ناہموار مقناطیسی فیلڈ ہدف کی واضح غیر مساوی اینچنگ کا سبب بنے گا، جس کے نتیجے میں ہدف کے استعمال کی شرح کم ہو جائے گی، جو کہ عام طور پر صرف 20-30 فیصد ہوتی ہے۔ %
پوسٹ ٹائم: مئی 16-2022