يعتبر تكوين البلازما في عملية الرش بالمطرقة عملية حاسمة تتيح ترسيب الأغشية الرقيقة على الركائز.وتبدأ هذه العملية بتكوين فرق جهد بين الكاثود (حيث يتم وضع هدف الرش بالرش (حيث يتم وضع هدف الرش) والقطب الموجب (عادةً جدار الحجرة أو حامل الركيزة).يعمل هذا الجهد على تسريع الإلكترونات في غاز الاخرق، الذي عادة ما يكون الأرجون، مما يتسبب في حدوث تصادمات مع ذرات الغاز المحايدة.تؤدي هذه التصادمات إلى تأيين الغاز، مما يخلق بلازما تتكون من أيونات وإلكترونات وفوتونات.بعد ذلك تتسارع الأيونات الموجبة الشحنة نحو المهبط السالب الشحنة لتصطدم بالمادة المستهدفة وتخرج الذرات التي تترسب على الركيزة.
شرح النقاط الرئيسية:
-
تطبيق الجهد العالي:
- يتم تطبيق جهد عالي بين الكاثود (الهدف) والأنود (الحجرة أو حامل الركيزة).
- وهذا يخلق مجالاً كهربائياً يسرّع الإلكترونات بعيداً عن المهبط.
-
تسارع الإلكترونات وتصادمها:
- تكتسب الإلكترونات طاقة حركية أثناء تسارعها بواسطة المجال الكهربائي.
- تتصادم هذه الإلكترونات ذات الطاقة العالية مع ذرات الغاز المتعادلة (مثل الأرجون) في الحجرة.
-
تأين ذرات الغاز:
- التصادمات بين الإلكترونات وذرات الغاز المتعادلة تنقل الطاقة مسببة التأين.
- وينتج عن التأين تكوين أيونات موجبة الشحنة وإلكترونات حرة إضافية.
-
تكوين البلازما:
- يشكل الغاز المتأين، الذي يتكون من أيونات وإلكترونات وفوتونات، بلازما.
- البلازما هي حالة شبه محايدة للمادة حيث تكون الجسيمات المشحونة في حالة شبه متعادلة.
-
تسارع الأيونات نحو القطب السالب:
- تنجذب الأيونات الموجبة الشحنة إلى المهبط السالب الشحنة.
- تكتسب هذه الأيونات طاقة حركية كبيرة أثناء تسارعها نحو الهدف.
-
التصادمات عالية الطاقة مع الهدف:
- تصطدم الأيونات بسطح الهدف بطاقة عالية، مما يؤدي إلى قذف الذرات (البثق).
- تنتقل الذرات المقذوفة عبر الحجرة وتترسب على الركيزة.
-
دور الغاز النبيل (الأرجون):
- يشيع استخدام الأرجون بسبب طبيعته الخاملة وطاقة التأين المنخفضة نسبياً.
- وهو يوفر وسيطًا مستقرًا لتكوين البلازما والرش الفعال.
-
بيئة الفراغ:
- تحدث العملية في غرفة تفريغ الهواء لتقليل التلوث وضمان التحكم في ضغط الغاز.
- يسمح التفريغ بالتحكم الدقيق في البلازما وظروف الاخرق.
-
استدامة البلازما:
- تستمر البلازما عن طريق التأين المستمر لذرات الغاز وإعادة تركيب الأيونات والإلكترونات.
- ويحافظ التوازن بين التأين وإعادة التركيب على حالة البلازما.
-
التيار المستمر أو جهد الترددات اللاسلكية:
- يستخدم التيار المباشر (DC) أو جهد الترددات الراديوية (RF) لتوليد البلازما.
- ويستخدم التيار المستمر عادةً للأهداف الموصلة بينما يستخدم التردد اللاسلكي للأهداف العازلة.
ومن خلال فهم هذه النقاط الرئيسية، يمكن للمرء أن يقدّر العملية المعقدة لتكوين البلازما في عملية الاخرق، وهو أمر ضروري لتحقيق ترسيب الأغشية الرقيقة عالية الجودة.هذه المعرفة ذات قيمة خاصة بالنسبة لمشتري المعدات والمواد الاستهلاكية، لأنها تسلط الضوء على أهمية اختيار الغازات المناسبة وإمدادات الطاقة وظروف الغرفة لتحسين عملية الاخرق.
جدول ملخص:
| الخطوة الرئيسية | الوصف |
|---|---|
| تطبيق الجهد العالي | يولد الجهد العالي مجالاً كهربائياً، مما يؤدي إلى تسريع الإلكترونات. |
| تسارع الإلكترونات | تصطدم الإلكترونات بذرات الغاز المتعادلة فتنتقل الطاقة. |
| تأين ذرات الغاز | تؤيِّن التصادمات ذرات الغاز، مكوِّنة أيونات وإلكترونات حرة. |
| تكوين البلازما | ينشئ الغاز المؤين بلازما من الأيونات والإلكترونات والفوتونات. |
| تسارع الأيونات | تتسارع الأيونات الموجبة الشحنة نحو المهبط. |
| تصادمات عالية الطاقة | تصطدم الأيونات بالهدف، فتقذف الذرات للترسيب. |
| دور الأرجون | يوفر الأرجون وسطًا مستقرًا لتكوين البلازما. |
| بيئة تفريغ الهواء | تضمن حجرة التفريغ ظروفاً مضبوطة وتقلل من التلوث. |
| استدامة البلازما | تتم استدامة البلازما عن طريق التأين المستمر وإعادة التركيب. |
| جهد التيار المستمر أو جهد التردد اللاسلكي | يتم استخدام جهد التيار المستمر أو جهد التردد اللاسلكي اعتمادًا على توصيل الهدف. |
تحسين عملية الاخرق الخاصة بك مع إرشادات الخبراء- اتصل بنا اليوم !
