Kontinuerlig magnetron sputtrande beläggningsproduktionslinje: Avancerad tunnfilm deponeringsteknologi leder branschutvecklingen

Kontinuerlig magnetron sputtering beläggningsproduktionslinje är en avancerad teknik som vanligtvis används för materialytbehandling och tunnfilmavsättning. Dess grundläggande arbetsprincip innebär att man kontrollerar rörelsesbanan för jonstrålen genom ett magnetfält för att uppnå sputterande avsättning i en lågtrycksmiljö. I denna process accelereras och bombarderas argonjoner på målytan och sputterar målatomer, som sedan deponeras på ytan av underlaget för att bilda en enhetlig och tät film. I magnetronsputningsprocessen är den mest kritiska delen "vägledande effekt av magnetfältet". På ytan av målkatoden genereras ett magnetfält av en extern elektromagnetisk anordning. Magnetfältets roll är att begränsa laddade partiklar och få dem att röra sig längs en specifik bana nära målkatodytan. Genom att öka magnetfältets densitet kommer plasmans densitet också att ökas kraftigt. När plasmans täthet ökar förbättras också effektiviteten i energikoncentrationen, vilket förbättrar accelerationshastigheten och sputteringshastigheten för argonjonerna. Under verkan av magnetfältet är argongas upphetsad till argonjoner. Dessa argonjoner påskyndas och träffar målets yta. Denna kollision ger en sputtrande effekt, det vill säga argonjonerna slår ut atomerna på ytan av målmaterialet, vilket gör att atomerna i målmaterialet "sputteras" i den omgivande miljön i form av joner eller atomer. Det sputterade materialet på målmaterialets yta styrs till ytan på underlaget i en vakuummiljö. Denna process uppnås med joner eller atomer i utrymmet mellan målmaterialet och underlaget. När dessa sputrade material flyger till ytan av underlaget börjar de avsätta och hålla sig till underlaget. När sputteringsprocessen fortsätter bildas ett enhetligt filmlager gradvis. Genom att justera sputteringstiden kan målmåltypen och processparametrarna, den materiella typen, tjockleken, densiteten och enhetligheten i filmen kontrolleras. Att använda olika målmaterial kommer till exempel att påverka den slutliga filmens kemiska sammansättning och fysiska egenskaper. Sputteringstiden kommer också direkt att påverka filmens tjocklek. Ju längre deponeringstiden, desto tjockare filmen.
En betydande fördel med kontinuerlig magnetron sputteringsbeläggningsteknik är att den kan anpassa sig till olika målmaterial, inklusive metaller, legeringar, keramiska material, etc. Olika mål kommer att bilda olika filmer under sputteringsprocessen. Dessa filmer kan användas för att förbättra materialets fysiska egenskaper, såsom hårdhet, slitstyrka, konduktivitet, optiska egenskaper, etc. Till exempel kan metallfilmer förbättra materialets elektriska och termiska konduktivitet; Keramiska filmer kan förbättra korrosionsmotståndet och hög temperaturmotstånd. Kontinuerlig magnetron sputteringsbeläggning kan också producera reaktiva filmer med hjälp av reaktionen mellan gas och mål för att generera oxid, nitrid och andra filmer. Sådana filmer har speciella fördelar i vissa tillämpningar, såsom korrosionsbeständighet, oxidationsmotstånd, dekorativ beläggning och andra aspekter. Jämfört med traditionell sputteringsteknologi har kontinuerlig magnetron sputteringsbeläggningsteknik betydande fördelar, varav en är dess höga effektivitet och låga skador. På grund av närvaron av magnetfältet är jonernas energi låg när de kontaktar underlaget, vilket effektivt hämmar skadorna på högenergi-laddade partiklar till underlaget, särskilt för material som halvledare som har extremt höga ytkvalitetskrav. Skadorna är mycket lägre än andra traditionella sputtrande tekniker. Genom denna lågenergi-sputtering kan filmens höga kvalitet och enhetlighet garanteras, samtidigt som risken för underlagsskador minskar.
På grund av användningen av magnetronelektroder kan en mycket stor målbombardementjonström erhållas, vilket uppnår en hög sputerande etsningshastighet på målytan, vilket ökar filmavlagringshastigheten på substratytan. Under den höga sannolikheten för kollision mellan lågenergielektroner och gasatomer förbättras joniseringsgraden för gasen kraftigt, och följaktligen reduceras impedansen för urladdningsgas (eller plasma) kraftigt. Jämfört med DC-diodsputtering, även om arbetstrycket reduceras från 1-10Pa till 10^-2-10^-1Pa, reduceras sputteringspänningen från flera tusen volt till flera hundra volt, och förbättringen av sputteringseffektivitet och avsättningshastighet är en storleksförändring. På grund av den låga katodspänningen som appliceras på målet begränsar magnetfältet plasma till utrymmet nära katoden och undertrycker därmed bombardemanget av substratet med högenergi-laddade partiklar. Därför är graden av skador på substrat såsom halvledarenheter som använder denna teknik lägre än andra sputteringsmetoder.
Alla metaller, legeringar och keramiska material kan göras till mål. Genom DC eller RF-magnetronsputtering kan rena metall- eller legeringsbeläggningar med exakta och konstanta förhållanden genereras, och metallreaktiva filmer kan också vara beredda att uppfylla kraven i olika högprecisionsfilmer. Kontinuerlig magnetron sputteringsbeläggningsteknik används i stor utsträckning inom den elektroniska informationsindustrin, såsom integrerade kretsar, informationslagring, flytande kristallskärmar, laserlagring, elektronisk kontrollutrustning och andra fält; Dessutom kan denna teknik också tillämpas på glasbeläggningsfältet; Det har också viktiga tillämpningar inom branscher som slitstarka material, högtemperaturkorrosionsbeständighet och avancerade dekorativa produkter. Med den kontinuerliga utvecklingen av teknik kommer kontinuerlig magnetron sputteringsbeläggningsproduktionslinjer att visa sin stora potential inom fler fält.