Produkčná linka na nepretržité magnetrónový náter: Pokročilá technológia depozície tenkého filmu vedie rozvoj priemyslu

Produkčná linka na nepretržitý magnetrón je pokročilá technológia, ktorá sa bežne používa na povrchové ošetrenie materiálu a ukladanie tenkých filmov. Jeho základný pracovný princíp zahŕňa riadenie trajektórie pohybu iónového lúča magnetickým poľom, aby sa dosiahla depozícia rozprašovania v nízkotlakovom prostredí. V tomto procese sa argónové ióny zrýchľujú a bombardujú na cieľovom povrchu, naprašujúce ciele atómov, ktoré sa potom ukladajú na povrch substrátu, aby sa vytvoril rovnomerný a hustý film. V procese rozprašovania magnetrónu je najdôležitejšou časťou „vodiaci účinok magnetického poľa“. Na povrchu cieľovej katódy je magnetické pole generované externým elektromagnetickým zariadením. Úlohou magnetického poľa je obmedzenie nabitých častíc a prinútiť ich, aby sa pohybovali pozdĺž špecifickej trajektórie v blízkosti povrchovej katódy. Zvýšením hustoty magnetického poľa sa tiež výrazne zvýši hustota plazmy. Keď sa zvyšuje hustota plazmy, zlepši sa účinnosť koncentrácie energie, čím sa zvyšuje rýchlosť zrýchlenia a rýchlosť rozprašovania argónových iónov. Pri pôsobení magnetického poľa je argónový plyn nadšený argónovými iónmi. Tieto argónové ióny sú zrýchlené a zasiahnuté povrchom cieľa. Táto zrážka spôsobuje rozprašovací efekt, to znamená, že argónové ióny vyradia atómy na povrch cieľového materiálu, čo spôsobuje, že atómy cieľového materiálu sú „preprapované“ do okolitého prostredia vo forme iónov alebo atómov. Prprupaný materiál na povrchu cieľového materiálu sa riadi k povrchu substrátu vo vákuovom prostredí. Tento proces sa dosahuje iónmi alebo atómami v priestore medzi cieľovým materiálom a substrátom. Keď tieto naplnené materiály lietajú na povrch substrátu, začnú ukladať a dodržiavať substrát. Ako proces rozprašovania pokračuje, postupne sa vytvára rovnomerná vrstva filmu. Úpravou času na priťahovanie, typový typ materiálu a parametre procesu je možné riadiť typ materiálu, hrúbku, hustotu a rovnomernosť filmu. Napríklad použitie rôznych cieľových materiálov ovplyvní chemické zloženie a fyzikálne vlastnosti konečného filmu. Čas odprašovania bude tiež priamo ovplyvniť hrúbku filmu. Čím dlhší je čas depozície, tým hrubší je film.
Významnou výhodou technológie nepretržitého magnetrického rozprašovania je to, že sa dokáže prispôsobiť rôznym cieľovým materiálom vrátane kovov, zliatin, keramických materiálov atď. Rôzne ciele budú počas procesu rozprašovania tvoriť rôzne filmy. Tieto filmy sa môžu použiť na zlepšenie fyzikálnych vlastností materiálu, ako je tvrdosť, odolnosť proti opotrebeniu, vodivosť, optické vlastnosti atď. Napríklad kovové filmy môžu zvýšiť elektrickú a tepelnú vodivosť materiálov; Keramické filmy môžu zlepšiť odolnosť proti korózii a vysokú teplotu odporu. Kontinuálny náter magnetrónového rozprašovania môže tiež produkovať reaktívne filmy, pomocou reakcie medzi plynom a cieľom na generovanie oxidu, nitridu a iných filmov. Takéto filmy majú v určitých aplikáciách osobitné výhody, ako je odolnosť proti korózii, odolnosť proti oxidácii, dekoratívne povlaky a ďalšie aspekty. V porovnaní s tradičnou technológiou rozprašovania má technológia nepretržitého magnetrického rozprašovacieho náteru významné výhody, z ktorých jednou je jej vysoká účinnosť a nízke poškodenie. Vzhľadom na prítomnosť magnetického poľa je energia iónov nízka, keď kontaktuje substrát, čo účinne inhibuje poškodenie vysokoenergetických nabitých častíc substrátu, najmä v prípade materiálov, ako sú polovodiče, ktoré majú extrémne vysoké požiadavky na kvalitu povrchu. Poškodenie je omnoho nižšie ako iné tradičné technológie propagovania. Prostredníctvom tohto nízkoenergetického rozprašovania môže byť zaručená vysoká kvalita a uniformita filmu, pričom sa zníži riziko poškodenia substrátu.
V dôsledku použitia magnetrónových elektród je možné získať veľmi veľký cieľový bombardovací iónový prúd, čím sa dosiahne vysoká rýchlosť leptania na cieľovom povrchu, čím sa zvýši rýchlosť depozície filmu na povrchu substrátu. Pri vysokej pravdepodobnosti zrážky medzi nízkoenergetickými elektrónmi a atómami plynu sa miera ionizácie plynu výrazne zlepšuje, a preto sa výrazne zníži impedancia výbojového plynu (alebo plazmy). Preto, v porovnaní s rozprašovaním DC diódy, aj keď je pracovný tlak znížený z 1-10PA na 10^-2-10^-1pa, napätie rozprašovania sa zníži z niekoľkých tisíc voltov na niekoľko stoviek voltov a zlepšenie účinnosti rozprašovania a rýchlosti depozície je poradie veľkosti. V dôsledku nízkeho napätia katódového napätia aplikovaného na cieľ obmedzuje magnetické pole plazmu na priestor blízko katódy, čím potláča bombardovanie substrátu vysoko energetickými nabitými časticami. Preto stupeň poškodenia substrátov, ako sú polovodičové zariadenia využívajúce túto technológiu, je nižší ako iné metódy rozprašovania.
Všetky kovy, zliatiny a keramické materiály môžu byť vyrobené do cieľov. Prostredníctvom DC alebo RF magnetrónového rozprašovania je možné generovať čisté kovové alebo zliatinové povlaky s presnými a konštantnými pomermi a kovové reaktívne filmy môžu byť tiež pripravené na splnenie požiadaviek rôznych vysoko presných filmov. Technológia nepretržitého magnetrického rozprašovania sa v elektronickom informačnom priemysle široko používa, ako sú integrované obvody, skladovanie informácií, displeje tekutých kryštálov, laserové ukladanie, elektronické riadiace zariadenia a ďalšie polia; Okrem toho sa táto technológia môže použiť aj na pole skleneného povlaku; Má tiež dôležité aplikácie v odvetviach, ako sú materiály odolné voči opotrebovaniu, vysokohorská odolnosť proti korózii a špičkové dekoratívne výrobky. S nepretržitým vývojom technológie budú produkčné linky na rozprašovanie kontinuálneho magnetrónu ukázať svoj veľký potenciál vo viacerých oblastiach.