Реактивное напыление — это разновидность процесса плазменного напыления, используемого для нанесения тонкой пленки на материал подложки. В этом процессе целевой материал, такой как алюминий или золото, выбрасывается в камеру с атмосферой, состоящей из положительно заряженный реактивный газ. Этот газ образует химическую связь с целевым материалом и осаждается на материале подложки в виде соединения.
В то время как обычное плазменное напыление происходит в вакуумной камере, лишенной атмосферы, реактивное напыление происходит в вакуумной камере с атмосферой низкого давления, состоящей из реактивного газа. Специальные насосы на машине удаляют обычную атмосферу, состоящую из углерода, кислород и азот среди других следов элементов и заполните камеру газом, например аргоном, кислородом или азотом. Реактивный газ в процессе реактивного распыления имеет положительный заряд.
Материал мишени, такой как титан или алюминий, затем выбрасывается в камеру, также в виде газа. , и подвергается воздействию магнитного поля высокой напряженности. Это поле превращает целевой материал в отрицательный ион. Отрицательно заряженный материал мишени притягивается к положительно заряженному реактивному материалу, и два элемента связываются перед тем, как оседать на подложке. Таким образом, тонкие пленки могут быть изготовлены из таких соединений, как нитрид титана (TiN) или оксид алюминия ( Al2O3).
Реактивное напыление значительно увеличивает скорость, с которой из соединения можно сделать тонкую пленку. В то время как традиционное плазменное напыление подходит для создания тонкой пленки из одного элемента, для формирования составных пленок требуется много времени. Принудительное связывание химикатов в процессе тонкопленочной обработки помогает увеличить скорость их осаждения на подложке.
Давление внутри камеры реактивного распыления необходимо тщательно контролировать, чтобы максимизировать рост тонкой пленки. При низком давлении пленка формируется долго. При высоких давлениях реактивный газ может «отравить» поверхность мишени, когда материал мишени получает свой отрицательный заряд. Это не только снижает скорость роста тонкой пленки на подложке внизу, но также увеличивает скорость отравления; чем меньше отрицательных частиц, тем меньше химических связей они могут образовать с положительно заряженным химически активным газом и, таким образом, тем больше реактивного газа может отравить поверхность мишени. Мониторинг и регулировка давления в системе помогает предотвратить это отравление и позволяет тонкой пленке быстро расти.
