Linia de producție continuă de acoperire a magnetronului: Tehnologia avansată de depunere a filmului subțire conduce dezvoltarea industriei

Linia continuă de producție de acoperire cu magnetron cu magnetron este o tehnologie avansată utilizată frecvent pentru tratarea suprafeței materialelor și depunerea de peliculă subțire. Principiul său de lucru de bază implică controlul traieciei de mișcare a fasciculului ionic printr-un câmp magnetic pentru a obține depunerea de sputtering într-un mediu de joasă presiune. În acest proces, ionii de argon sunt accelerați și bombardați pe suprafața țintă, sputtering atomi țintă, care sunt apoi depuse pe suprafața substratului pentru a forma o peliculă uniformă și densă. În procesul de pulverizare a magnetronului, partea cea mai critică este „efectul de ghidare al câmpului magnetic”. Pe suprafața catodului țintă, un câmp magnetic este generat de un dispozitiv electromagnetic extern. Rolul câmpului magnetic este de a constrânge particulele încărcate și de a le face să se deplaseze de -a lungul unei traiectorii specifice în apropierea suprafeței catodului țintă. Prin creșterea densității câmpului magnetic, densitatea plasmei va fi, de asemenea, mult crescută. Pe măsură ce densitatea plasmatică crește, eficiența concentrației de energie este, de asemenea, îmbunătățită, sporind astfel viteza de accelerație și rata de sputtering a ionilor argon. Sub acțiunea câmpului magnetic, gazul argon este excitat în ioni de argon. Acești ioni argon sunt accelerați și lovesc suprafața țintei. Această coliziune produce un efect de sputtering, adică ionii de argon elimină atomii de pe suprafața materialului țintă, ceea ce face ca atomii materialului țintă să fie „spulberați” în mediul înconjurător sub formă de ioni sau atomi. Materialul sputter pe suprafața materialului țintă este ghidat spre suprafața substratului într -un mediu de vid. Acest proces este obținut de ioni sau atomi în spațiul dintre materialul țintă și substrat. Atunci când aceste materiale sputite zboară pe suprafața substratului, încep să depună și să adere la substrat. Pe măsură ce procesul de sputtering continuă, se formează treptat un strat de film uniform. Prin reglarea timpului de sputtering, pot fi controlate tipul de material țintă și parametrii procesului, tipul de material, grosimea, densitatea și uniformitatea filmului. De exemplu, utilizarea diferitelor materiale țintă va afecta compoziția chimică și proprietățile fizice ale filmului final. Timpul de sputtering va afecta direct și grosimea filmului. Cu cât timpul de depunere este mai lung, cu atât filmul este mai gros.
Un avantaj semnificativ al tehnologiei continue de acoperire cu sputtering cu magnetron este că se poate adapta la o varietate de materiale țintă, inclusiv metale, aliaje, materiale ceramice, etc. Diferite ținte vor forma diferite filme în timpul procesului de sputtering. Aceste filme pot fi utilizate pentru a îmbunătăți proprietățile fizice ale materialului, cum ar fi duritatea, rezistența la uzură, conductivitatea, proprietățile optice, etc. De exemplu, filmele metalice pot îmbunătăți conductivitatea electrică și termică a materialelor; Filmele ceramice pot îmbunătăți rezistența la coroziune și rezistența la temperaturi ridicate. Acoperirea continuă de sputtering cu magnetron poate produce, de asemenea, filme reactive, folosind reacția dintre gaz și țintă pentru a genera oxid, nitrură și alte filme. Astfel de filme au avantaje speciale în anumite aplicații, cum ar fi rezistența la coroziune, rezistența la oxidare, acoperirea decorativă și alte aspecte. În comparație cu tehnologia tradițională de sputtering, tehnologia continuă de acoperire a sputteringului cu magnetron are avantaje semnificative, dintre care unul este eficiența ridicată și daunele mici. Datorită prezenței câmpului magnetic, energia ionilor este scăzută atunci când contactează substratul, ceea ce inhibă efectiv deteriorarea particulelor încărcate cu energie mare la substrat, în special pentru materiale precum semiconductori care au cerințe de calitate extrem de ridicate. Daunele sunt mult mai mici decât alte tehnologii tradiționale de sputtering. Prin această sputtering cu energie redusă, pot fi garantate calitatea înaltă și uniformitatea filmului, reducând în același timp riscul de deteriorare a substratului.
Datorită utilizării electrozilor cu magnetron, se poate obține un curent de ioni de bombardament țintă foarte mare, obținând astfel o rată ridicată de gravură a sputteringului pe suprafața țintă, crescând astfel rata de depunere a filmului pe suprafața substratului. Sub probabilitatea ridicată de coliziune între electronii cu energie redusă și atomii de gaz, rata de ionizare a gazului este mult îmbunătățită și, în consecință, impedanța gazelor de descărcare (sau plasmei) este mult redusă. Prin urmare, în comparație cu sputtering-ul diodei DC, chiar dacă presiunea de lucru este redusă de la 1-10pa la 10^-2-10^-1pa, tensiunea de sputtering este redusă de la câteva mii de volți la câteva sute de volți, iar îmbunătățirea eficienței sputteringului și a ratei de depunere este un ordin al schimbării mărimii. Datorită tensiunii scăzute a catodului aplicată la țintă, câmpul magnetic limitează plasma la spațiul apropiat de catod, suprimând astfel bombardamentul substratului prin particule încărcate cu energie mare. Prin urmare, gradul de deteriorare a substraturilor, cum ar fi dispozitivele semiconductoare care utilizează această tehnologie este mai mic decât alte metode de sputtering.
Toate metalele, aliajele și materialele ceramice pot fi făcute în ținte. Prin DC sau RF Magnetron Sputtering, pot fi generate acoperiri cu metal pur sau aliaj cu raporturi precise și constante, iar filmele reactive din metal pot fi, de asemenea, pregătite pentru a îndeplini cerințele diferitelor filme de înaltă precizie. Tehnologia continuă de acoperire cu sputtering cu magnetron este utilizată pe scară largă în industria informației electronice, cum ar fi circuitele integrate, depozitarea informațiilor, afișaje de cristal lichid, depozitarea laserului, echipamente de control electronic și alte câmpuri; În plus, această tehnologie poate fi aplicată și pe câmpul de acoperire de sticlă; De asemenea, are aplicații importante în industrii precum materiale rezistente la uzură, rezistență la coroziune la temperatură ridicată și produse decorative de înaltă calitate. Odată cu dezvoltarea continuă a tehnologiei, liniile de producție continuă de acoperire cu magnetron cu magnetron își vor arăta potențialul mare în mai multe domenii.