Badania technologii rozpylania magnetronowego- Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd.

1.1 Napięcie i moc

Jeżeli zastosowane napięcie zostanie zmienione w zakresie ciśnienia, w którym można jonizować gaz, impedancja osocza w obwodzie zmieni się odpowiednio, powodując zmianę prądu w gazie. Zmiana prądu w gazie może tworzyć więcej lub mniej jonów, które uderzają w cel, aby kontrolować szybkość rozpylania.

Ogólnie: Zwiększenie napięcia zwiększa szybkość jonizacji. Zwiększy to prąd, dzięki czemu spowoduje spadek impedancji. Po zwiększeniu napięcia spadek impedancji znacznie zwiększy prąd, to znaczy moc będzie znacznie zwiększona. Jeśli ciśnienie gazowe jest stałe, a prędkość, z jaką podłoże porusza się pod źródłem rozpylania, jest stała, wówczas ilość materiału osadzonego na podłożu jest określana przez moc przyłożoną do obwodu. W zakresie stosowanym w produktach pokrytych Vonardenne istnieje liniowy związek między wzrostem mocy a wzrostem szybkości rozpylania.

1.2 Środowisko gazowe

Układ próżniowy i układ gazu procesowego razem kontrolują środowisko gazowe.

Po pierwsze, pompa próżniowa przyciąga korpus komory do wysokiej próżni (około 10-torr). Gaz procesowy jest następnie naładowany przez układ gazowy (w tym regulatory kontroli ciśnienia i przepływu) w celu zmniejszenia ciśnienia gazu do około 2x10-3 Torr. Aby zapewnić właściwą jakość tej samej folii, gaz procesowy musi wynosić 99,995% czysty. W reaktywnym rozpylaniu mieszanie niewielkiej ilości gazu obojętnego (np. Argonu) w gazie reaktywnym może zwiększyć szybkość rozpylania.

1,3 Ciśnienie gazowe

Zmniejszenie ciśnienia gazu do określonego punktu zwiększa średnią swobodną ścieżkę jonów, co z kolei pozwala większej liczbie jonów uderzyć katodą wystarczającą energią, aby zbombardować cząsteczki, tj. Zwiększenie szybkości rozpylania. Poza tym ilość jonizacji maleje z powodu zbyt niewielu cząsteczek uczestniczących w zderzeniu, co powoduje spadek szybkości rozpylania. Jeśli ciśnienie gazowe jest zbyt niskie, plazma jest wygaszona, a rozpylający się zatrzymuje. Zwiększenie ciśnienia gazowego zwiększa szybkość jonizacji, ale także zmniejsza średnią wolną ścieżkę atomów rozpylonych, co również zmniejsza szybkość rozpylania. Zakres ciśnienia gazu, w którym można uzyskać maksymalną szybkość osadzania, jest bardzo wąski. Jeśli wykonywane jest reaktywne rozpylenie, ponieważ jest ono stale konsumowane, nowe reaktywne rozpylenie musi zostać uzupełnione w odpowiednim tempie, aby utrzymać jednolity wskaźnik osadzania.

1.4 Szybkość transmisji

Ruch szklanego podłoża pod katodą jest przeprowadzany za pomocą jazdy. Niska prędkość napędowa pozwala szkło dłużej przechodzić w zakresie katody, co pozwala na osadzanie grubszych warstw. Jednak w celu zapewnienia jednolitości warstwy warstwy, prędkość transmisji musi być utrzymywana na stałym poziomie.

Typowe prędkości transmisji w obszarze powłoki wahają się od 0 do 600 cali na minutę (około 0 do 15,24 metra). Typowy zakres roboczy wynosi od 90 do 400 cali na minutę (około 2,286 do 10,16 metra), w zależności od materiału powłokowego, mocy, liczby katod i rodzaju powłoki.

1,5 odległość i prędkość i przyczepność

Aby uzyskać maksymalną szybkość osadzania i ulepszoną adhezję folii, podłoże należy umieścić jak najbliżej katody, bez uszkodzenia samego wyładowania blasku. Rola odgrywa również średnie wolne ścieżki cząstek napylonych i cząsteczek gazowych (i jonów). Wraz ze wzrostem odległości między substratem a katodą rośnie prawdopodobieństwo zderzenia, tak że zmniejsza się zdolność rozpylonych cząstek do dotarcia do podłoża. Dlatego dla maksymalnej szybkości osadzania i najlepszej przyczepności podłoże musi być umieszczone jak najbliżej katody.

2 parametry systemu

Na proces ma wpływ wiele parametrów. Niektóre z nich można zmienić i kontrolować podczas działania procesu; podczas gdy inne, choć ustalone, mogą być ogólnie kontrolowane w określonym zakresie przed działaniem procesu. Dwa ważne ustalone parametry to: struktura docelowa i pole magnetyczne.

2.1 Struktura docelowa

Każdy indywidualny cel ma swoją wewnętrzną strukturę i orientację cząstek. Ze względu na różnice w strukturze wewnętrznej dwa cele, które wydają się być identyczne, mogą wykazywać znacznie różne szybkości rozpylania. Należy to szczególnie zauważyć w operacjach powlekania, w których stosowane są nowe lub różne cele. Jeśli wszystkie bloki docelowe mają podobną strukturę podczas przetwarzania, dostosowanie zasilania, zwiększenie lub zmniejszenie zasilania w razie potrzeby, może go zrekompensować. W zestawie celów wytwarzane są również różne szybkości rozpylania z powodu różnych struktur cząstek. Proces obróbki może powodować różnice w wewnętrznej strukturze celu, więc nawet cele tego samego składu stopu będą miały różnice w szybkości rozpylania.

Podobnie parametry, takie jak struktura krystaliczna, struktura ziarna, twardość, naprężenie i zanieczyszczenia bloku docelowego, mogą wpływać na szybkość rozpylania, co może powodować wady podobne do smug na produkcie. Wymaga to również uwagi podczas powlekania. Jednak tę sytuację można rozwiązać jedynie poprzez zastąpienie celu.

Sama docelowa strefa wyczerpania powoduje również stosunkowo niskie wskaźniki rozpylania. W tej chwili, aby uzyskać dobrą warstwę filmową, prędkość zasilania lub transmisji musi zostać dostosowana. Ponieważ prędkość ma kluczowe znaczenie dla produktu, standardową i odpowiednią regulacją jest zwiększenie energii.

2.2 Pole magnetyczne

Pole magnetyczne stosowane do zatrzymania wtórnych elektronów musi być spójne na powierzchni docelowej, a wytrzymałość pola magnetycznego powinna być odpowiednia. Nierównomierne pola magnetyczne wytwarzają warstwy nierównomierne. Jeśli wytrzymałość pola magnetycznego nie jest odpowiednia (np. Zbyt niska), nawet ta sama wytrzymałość pola magnetycznego spowoduje powolne osadzanie się filmu i możliwe rozpylanie na głowicy śruby. Może to zanieczyścić błonę. Jeśli wytrzymałość pola magnetycznego jest zbyt wysoka, szybkość osadzania może być bardzo wysoka na początku, ale szybkość ta szybko spadnie do bardzo niskiego poziomu z powodu wyrytego obszaru. Podobnie ten wyryty obszar powoduje również niższy wskaźnik wykorzystania celu.

2.3 Parametry zmienne

Podczas procesu rozpylania można wykonać dynamiczną kontrolę procesu poprzez zmianę tych parametrów. Te zmienne parametry obejmują: moc, prędkość, rodzaj gazu i ciśnienie.

3.1 Moc

Każda katoda ma swoje własne źródło zasilania. W zależności od wielkości katody i konstrukcji systemu moc może wahać się od 0 do 150 kW (nominalna). Zasilacz jest stałym źródłem prądu. W trybie sterowania mocą moc jest przymocowana podczas monitorowania napięcia, a stałą moc jest utrzymywana przez zmianę prądu wyjściowego. W trybie kontroli prądu prąd wyjściowy jest ustalony i monitorowany, a napięcie można regulować. Im wyższa moc zastosowana, tym większa szybkość osadzania.

3.2 prędkość

Kolejną zmienną jest prędkość. W przypadku cohonerów jednokierunkowych prędkość transmisji strefy powłoki można wybrać od 0 do 600 cali na minutę (około 0 do 15,24 metra). W przypadku podwójnych powłoki prędkość transmisji strefy powłoki można wybrać od 0 do 200 cali na minutę (około 0 do 5,08 metra). Przy danej szybkości rozpylania niższe prędkości napędu wskazują grubsze folie zdeponowane.

3.3 Gas

Ostatnią zmienną jest gaz. Dwa z trzech gazów można wybrać do wykorzystania jako gazowy gaz i gaz pomocniczy. Między nimi można również dostosować stosunek dowolnego dwóch. Ciśnienie gazowe można kontrolować między 1 ~ 5x 10-3 Torr.

3.4 Związek między katodą/podłożem

W zakrzywionej szklanej maszynie powłokowej kolejnym parametrem, który można dostosować, jest odległość między katodą a podłożem. W płaskich szklanych warstwach nie ma regulowanych katod.

Parowanie termiczne i maszyna do powlekania rozpylania magnetronowego