الترسيب بالرش هو تقنية ترسيب فيزيائي بالبخار (PVD) تُستخدم لإنشاء أغشية رقيقة عن طريق قذف المواد من هدف أو مصدر، ثم تترسب على الركيزة. تتضمن العملية عدة خطوات رئيسية، بما في ذلك تفريغ حجرة الترسيب، وإدخال غاز الرش بالمكنسة الكهربائية، وتوليد البلازما، وتأيين ذرات الغاز، وتسريع الأيونات نحو الهدف، وأخيرًا ترسيب المادة المرشوشة على الركيزة.
الخطوات التفصيلية لعملية الرش بالمبخرة:
-
تفريغ غرفة الترسيب:
-
تبدأ العملية بإخلاء حجرة الترسيب إلى ضغط منخفض للغاية، عادةً ما يكون حوالي 10^-6 تور. وتعد هذه الخطوة ضرورية للقضاء على أي ملوثات وتقليل الضغط الجزئي للغازات الخلفية، مما يضمن بيئة نظيفة لعملية الترسيب.إدخال غاز الاخرق:
-
بعد تحقيق التفريغ المطلوب، يتم إدخال غاز خامل مثل الأرجون أو الزينون في الغرفة. ويعتمد اختيار الغاز على المتطلبات المحددة لعملية الاخرق والمواد التي يتم ترسيبها.
-
توليد البلازما:
-
يتم بعد ذلك تطبيق جهد بين قطبين كهربائيين في الغرفة لتوليد تفريغ متوهج، وهو نوع من البلازما. هذه البلازما ضرورية لتأين غاز الرش.تأين ذرات الغاز:
-
داخل البلازما المتولدة، تتصادم الإلكترونات الحرة مع ذرات غاز الرشاش، مما يتسبب في فقدانها للإلكترونات وتصبح أيونات موجبة الشحنة. وتعتبر عملية التأين هذه حاسمة للتسارع اللاحق للأيونات.
تسارع الأيونات نحو الهدف:
-
نتيجة للجهد المطبق، يتم تسريع هذه الأيونات الموجبة نحو المهبط (القطب السالب الشحنة)، وهو المادة المستهدفة. وتكون الطاقة الحركية للأيونات كافية لإزاحة الذرات أو الجزيئات من المادة المستهدفة.
-
ترسيب المادة المبثوقة:
-
تشكل المادة المنبعثة من الهدف تيار بخار ينتقل عبر الحجرة ويرسب على الركيزة، مكوناً طبقة رقيقة أو طلاء. تستمر عملية الترسيب هذه حتى يتم تحقيق السماكة أو التغطية المطلوبة.اعتبارات إضافية:
التحضير قبل الترسيب:
