Các tính năng của hệ thống phun nội tuyến

Một hệ thống phun PVD "nội tuyến" là một trong đó các chất nền vượt qua tuyến tính bên dưới một hoặc nhiều catốt Sputter để có được lớp phủ màng mỏng của chúng. Thông thường các chất nền được tải lên một hãng hoặc pallet để tạo điều kiện cho chuyển động này và một số hệ thống nhỏ hơn chỉ xử lý một pallet mỗi lần chạy. Các hệ thống lớn hơn có thể có khả năng xử lý nhiều pallet thông qua việc sử dụng các trình xử lý pallet của trạm cuối gửi và nhận một pallet sau một đoàn xe khác tiếp tục đi qua hệ thống con vận chuyển, đầu của mỗi người theo sau đuôi của cái trước.

Cấu hình phổ biến và ít phức tạp nhất là có các pallet và catốt ngang với catốt trên đầu và chất nền ở phía dưới theo hướng phóng xuống. Trong chế độ này, trọng lực thường là thứ duy nhất giữ các chất nền trên các pallet, và cũng là thứ duy nhất giữ các pallet trên cơ chế vận chuyển, có thể chỉ là các chuỗi chạy dọc theo đường ray qua buồng chân không.

Sự sắp xếp theo chiều ngang đó cũng có thể được thực hiện với catốt ở phía dưới và chất nền trên đầu để hướng lên định hướng, nhưng rõ ràng điều này làm phức tạp công cụ phần nào, giờ đây đòi hỏi các phương tiện cơ học để giữ chất nền tại chỗ để chúng không rơi. Đối với lớp phủ một mặt, đây không phải là một cấu hình rất phổ biến, nhưng đôi khi nó được thực hiện cho lớp phủ hai mặt, với các catốt cả ở trên và dưới các pallet. Các pallet trong trường hợp này có các lỗ mở thích hợp để giữ các chất nền để các cạnh dưới có thể nhận được lớp phủ lên từ cực âm dưới cùng lúc, phía trên có được lớp phủ xuống lớp phủ từ catốt phía trên.

Nhưng ngang không có bất lợi về các hạt. Trong chế độ Sputter Down, các hạt được tạo ra bên trong buồng có thể dễ dàng hạ cánh trên các chất nền và được nhúng vào màng - và điều đó chắc chắn sẽ xảy ra. Các hệ thống lắng đọng có phần tự gây ô nhiễm với vật liệu nhận được các địa điểm khác với chỉ trên chất nền. Vấn đề bảo trì thường xuyên lớn nhất là giữ cho mọi thứ sạch sẽ. Trong định hướng phóng đại, những hạt đó không có được trên các chất nền, nhưng có thể hạ cánh trên các mục tiêu và được sử dụng lại. Giấy nhôm màng mỏng máy chân không

Vì vậy, đối với một môi trường hạt tốt hơn, cũng có tùy chọn hướng thẳng đứng để phun bên. Cả catốt và pallet đều thẳng đứng, và sự lắng đọng là bên. Hệ thống công cụ và vận chuyển trở nên phức tạp hơn đáng kể để giữ các chất nền trên pallet và cũng xử lý pallet theo hướng đó, nhưng các hạt ít có khả năng rơi vào cực âm hoặc chất nền.

Trong bất kỳ cấu hình nào trong số này, tất cả các loại catốt khác nhau đều có thể được sử dụng, với các magnetron thường là phổ biến, phẳng hoặc hình nhỏ. Và sức mạnh có thể là bất kỳ loại nào khác nhau có sẵn như RF, MFAC, DC hoặc DC xung như mong muốn cho ứng dụng. Các giai đoạn tùy chọn như các nguồn khắc, nhiệt hoặc ion cũng có thể được cung cấp, và toàn bộ thiết bị và điều khiển có sẵn cho lớp phủ kim loại/dẫn điện, điện môi, lớp phủ quang học hoặc các ứng dụng phun khác.

Mặc dù có thể sử dụng các loại khác, của catốt trong các hệ thống như vậy là hình chữ nhật. Theo quy định, trục dài của cực âm hình chữ nhật nằm trên buồng và trục ngắn nằm dọc theo hướng di chuyển của pallet. Và, mặc dù có thể định cấu hình catốt cho lớp phủ cố ý không đồng nhất, phần lớn người dùng muốn chất nền của họ được phủ đồng đều. Trong một hệ thống nội tuyến như chúng ta đang thảo luận, tính đồng nhất theo hướng di chuyển pallet phụ thuộc vào sự ổn định của công suất catốt và hỗn hợp áp suất/khí, cùng với sự ổn định của tốc độ vận chuyển, và cuối cùng là vị trí bắt đầu/dừng ở phía trước và phía sau vùng lắng đọng.

Đối với một pallet duy nhất, hoặc cho pallet và cuối cùng trong một đầu để chạy liên tục, vị trí bắt đầu (cũng như vị trí dừng) phải đủ xa từ trực tiếp dưới mục tiêu để tránh tích lũy sự lắng đọng không có kế hoạch trong bất kỳ thời gian ổn định trình bày trước nào, trước khi bắt đầu quét. Bất kỳ bắt đầu, dừng hoặc đảo ngược hướng quét nên diễn ra bên ngoài vùng lắng đọng thực tế và việc quét phải ổn định và không bị gián đoạn thông qua vùng lắng đọng. Quét có thể là một đường chuyền đơn theo hướng hoặc có thể qua lại để xây dựng lớp phủ dày hơn.

Các hệ thống ba và bốn mục tiêu là khá phổ biến, và chiều dài buồng có thể được tăng lên để phù hợp với các nguồn bổ sung theo yêu cầu. Với đủ nguồn điện, nhiều mục tiêu có thể được sử dụng đồng thời trong một lần vượt qua. Với các vật liệu mục tiêu khác nhau trên catốt, nhiều lớp có thể được gửi trong một lần vượt qua hoặc với các mục tiêu trùng lặp, lớp phủ dày hơn có thể đạt được trong một lần vượt qua.

Tính đồng nhất trong trục khác, vuông góc với hướng quét pallet, được xác định bởi hiệu suất của cực âm, bao gồm, đặc biệt đối với các phép phun phản ứng, các vấn đề phân phối khí có thể. Với MAGNETRONS, vị trí và sức mạnh của nam châm có thể ảnh hưởng đến cả việc sử dụng mục tiêu và tính đồng nhất vốn có, và thông thường có sự đánh đổi giữa hai khía cạnh đó. Theo chiều dài của chiều dài của mục tiêu, cả tính đồng nhất và sử dụng thường khá tốt, nhưng ở cuối, trong đó đường dẫn xói mòn "đường đua" quay lại, tốc độ lắng đọng và độ dày của màng Tấm ủng hộ).

Mẹo xử lý đuôi trong các hệ thống đa pallet lớn hơn cũng khá có lợi cho việc sử dụng vật liệu mục tiêu về mặt nhận được nhiều hơn trên chất nền của bạn và ít hơn trên khiên và các bộ phận buồng khác. Trong một hệ thống pallet duy nhất, pallet chì là pallet duy nhất và vì nó rời khỏi vùng lắng đọng, nó phải tiếp tục quét cho đến khi cạnh kéo dài - đuôi - là tất cả các lối thoát, với mục tiêu vẫn bị đốt cháy toàn bộ thời gian, điều này làm lãng phí một số vật liệu mục tiêu một cách hiệu quả.

Theo cách tiếp cận của đầu đến đuôi, chỉ có một khoảng cách ngắn giữa một đuôi và đầu tiếp theo và sau đó vật liệu một lần nữa đi vào một pallet "trực tiếp" đầy chất nền, với một pallet mới đi vào khi pallet thoát ra khỏi vùng lắng đọng có nhiều biến có thể ảnh hưởng đến số lượng này, nhưng vì một nguyên tắc.

Ở mức cao của tính linh hoạt, việc bổ sung các van khe để cô lập các phần quy trình, kết hợp với kiểm soát tự động hóa tinh vi, có thể giúp vận hành các phần khác nhau đồng thời với các môi trường khí khác nhau (hỗn hợp áp suất và khí), có lẽ trực tiếp tạo ra một lớp trên một phần trong phần một, trong khi phản ứng đồng thời. Các hệ thống phun nội tuyến có thể được tùy chỉnh để đáp ứng một loạt các yêu cầu quy trình và kích thước cơ chất.