Nghiên cứu về công nghệ phun Magnetron- Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd.

1,1 điện áp và năng lượng

Nếu điện áp ứng dụng được thay đổi trong phạm vi áp suất nơi khí có thể được ion hóa, trở kháng của plasma trong mạch sẽ thay đổi theo đó, khiến dòng điện trong khí thay đổi. Thay đổi dòng điện trong khí có thể tạo ra nhiều hơn hoặc ít các ion nhấn vào mục tiêu để kiểm soát tốc độ phun.

Nói chung: tăng điện áp làm tăng tốc độ ion hóa. Điều này sẽ làm tăng dòng điện, vì vậy nó sẽ gây ra sự giảm trở kháng. Khi điện áp được tăng lên, sự giảm trở kháng sẽ làm tăng đáng kể dòng điện, nghĩa là, công suất sẽ được tăng lên rất nhiều. Nếu áp suất khí không đổi và tốc độ mà chất nền di chuyển dưới nguồn phun là không đổi, thì lượng vật liệu lắng đọng trên đế được xác định bởi công suất áp dụng cho mạch. Trong phạm vi được sử dụng trong các sản phẩm phủ vonardenne, có mối quan hệ tuyến tính giữa tăng công suất và tăng tốc độ tăng tốc.

1.2 Môi trường khí

Hệ thống chân không và hệ thống khí xử lý cùng nhau kiểm soát môi trường khí.

Đầu tiên, một bơm chân không thu hút cơ thể buồng đến chân không cao (khoảng 10-torr). Khí xử lý sau đó được sạc bởi hệ thống khí xử lý (bao gồm các bộ điều chỉnh áp suất và điều khiển dòng chảy) để giảm áp suất khí xuống khoảng 2x10-3torr. Để đảm bảo chất lượng thích hợp của cùng một bộ phim, khí quá trình phải là 99,995% tinh khiết. Trong quá trình phun phản ứng, trộn một lượng nhỏ khí trơ (ví dụ: argon) trong khí phản ứng có thể làm tăng tốc độ phun.

1.3 Áp suất khí

Giảm áp suất khí xuống một điểm nhất định làm tăng đường dẫn tự do trung bình của các ion, từ đó cho phép nhiều ion tấn công catốt với đủ năng lượng để bắn phá các hạt ra, tức là làm tăng tốc độ phun. Ngoài thời điểm này, lượng ion hóa giảm do quá ít phân tử tham gia vào vụ va chạm, dẫn đến giảm tốc độ phun. Nếu áp suất khí quá thấp, huyết tương bị dập tắt và dừng lại. Tăng áp suất khí làm tăng tốc độ ion hóa, nhưng cũng làm giảm đường dẫn trung bình tự do của các nguyên tử được phun, cũng làm giảm tốc độ phun. Phạm vi áp suất khí mà tốc độ lắng đọng tối đa có thể thu được là rất hẹp. Nếu việc phun phản ứng đang được thực hiện, vì nó được tiêu thụ liên tục, việc phun phản ứng mới phải được bổ sung ở tốc độ thích hợp để duy trì tốc độ lắng đọng đồng đều.

1.4 Tốc độ truyền

Chuyển động của chất nền thủy tinh dưới cực âm được thực hiện bằng ổ đĩa. Tốc độ ổ đĩa thấp cho phép kính vượt qua trong phạm vi catốt, cho phép lắng đọng các lớp dày hơn. Tuy nhiên, để đảm bảo tính đồng nhất của lớp phim, tốc độ truyền phải được giữ không đổi.

Tốc độ truyền thông thường trong khu vực phủ nằm trong khoảng từ 0 đến 600 inch mỗi phút (khoảng 0 đến 15,24 mét). Phạm vi hoạt động điển hình là từ 90 đến 400 inch mỗi phút (khoảng 2,286 đến 10,16 mét), tùy thuộc vào vật liệu phủ, năng lượng, số lượng catốt và loại lớp phủ.

1,5 khoảng cách và tốc độ và độ bám dính

Đối với tốc độ lắng đọng tối đa và độ bám dính màng được cải thiện, chất nền nên được đặt càng gần cực âm càng tốt mà không làm hỏng sự phóng điện phát sáng. Các đường dẫn trung bình tự do của các hạt phun và phân tử khí (và các ion) cũng đóng một vai trò. Khi khoảng cách giữa chất nền và cực âm tăng lên, khả năng va chạm tăng lên, do đó khả năng của các hạt được phun đạt đến cơ chất giảm. Do đó, đối với tốc độ lắng đọng tối đa và độ bám dính tốt nhất, chất nền phải được đặt càng gần cực âm càng tốt.

2 tham số hệ thống

Quá trình bị ảnh hưởng bởi nhiều tham số. Một số trong số chúng có thể được thay đổi và kiểm soát trong quá trình vận hành quá trình; Trong khi những người khác, mặc dù cố định, thường có thể được kiểm soát trong một phạm vi nhất định trước khi hoạt động xử lý. Hai tham số cố định quan trọng là: cấu trúc mục tiêu và từ trường.

2.1 Cấu trúc mục tiêu

Mỗi mục tiêu riêng lẻ có cấu trúc bên trong riêng và định hướng hạt. Do sự khác biệt về cấu trúc bên trong, hai mục tiêu dường như giống hệt nhau có thể thể hiện tốc độ phóng xạ rất khác nhau. Điều này nên được ghi nhận đặc biệt trong các hoạt động lớp phủ nơi sử dụng các mục tiêu mới hoặc khác nhau. Nếu tất cả các khối đích có cấu trúc tương tự trong quá trình xử lý, điều chỉnh nguồn điện, tăng hoặc giảm công suất khi cần, có thể bù cho nó. Trong một tập hợp các mục tiêu, tốc độ phun khác nhau cũng được tạo ra do các cấu trúc hạt khác nhau. Quá trình gia công có thể gây ra sự khác biệt trong cấu trúc bên trong của mục tiêu, do đó, ngay cả các mục tiêu của cùng một thành phần hợp kim cũng sẽ có sự khác biệt về tốc độ phun.

Tương tự như vậy, các tham số như cấu trúc tinh thể, cấu trúc hạt, độ cứng, ứng suất và tạp chất của khối mục tiêu có thể ảnh hưởng đến tốc độ phun, có thể dẫn đến các khiếm khuyết giống như vệt đối với sản phẩm. Điều này cũng đòi hỏi sự chú ý trong quá trình phủ. Tuy nhiên, tình huống này chỉ có thể được giải quyết bằng cách thay thế mục tiêu.

Khu vực cạn kiệt mục tiêu cũng gây ra tốc độ phun tương đối thấp. Tại thời điểm này, để có được một lớp phim tốt, tốc độ năng lượng hoặc tốc độ truyền phải được điều chỉnh lại. Bởi vì tốc độ rất quan trọng đối với một sản phẩm, điều chỉnh tiêu chuẩn và phù hợp là tăng sức mạnh.

2.2 Từ trường

Từ trường được sử dụng để bẫy các electron thứ cấp phải nhất quán trên bề mặt mục tiêu và cường độ từ trường phải phù hợp. Từ trường không đồng đều tạo ra các lớp không đồng nhất. Nếu cường độ từ trường không phù hợp (ví dụ: quá thấp), thì ngay cả cùng một cường độ từ trường cũng sẽ dẫn đến tốc độ lắng đọng màng chậm và có thể phun ở đầu bu lông. Điều này có thể làm ô nhiễm màng. Nếu cường độ từ trường quá cao, tốc độ lắng đọng có thể rất cao ngay từ đầu, nhưng tốc độ này sẽ nhanh chóng giảm xuống mức rất thấp do diện tích khắc. Tương tự như vậy, khu vực khắc này cũng dẫn đến tỷ lệ sử dụng mục tiêu thấp hơn.

2.3 Tham số biến

Trong quá trình phun, kiểm soát động của quá trình có thể được thực hiện bằng cách thay đổi các tham số này. Các tham số biến này bao gồm: sức mạnh, tốc độ, loại khí và áp suất.

3.1 Sức mạnh

Mỗi catốt có nguồn năng lượng riêng. Tùy thuộc vào kích thước của cực âm và thiết kế hệ thống, công suất có thể thay đổi từ 0 đến 150kW (danh nghĩa). Nguồn điện là một nguồn hiện tại không đổi. Trong chế độ điều khiển năng lượng, công suất được cố định trong khi điện áp được theo dõi và công suất không đổi được duy trì bằng cách thay đổi dòng điện đầu ra. Trong chế độ điều khiển hiện tại, dòng điện đầu ra được cố định và theo dõi, trong khi điện áp có thể được điều chỉnh. Công suất áp dụng càng cao, tỷ lệ lắng đọng càng lớn.

3,2 Tốc độ

Một biến khác là tốc độ. Đối với các lớp phủ kết thúc, tốc độ truyền của vùng phủ có thể được chọn từ 0 đến 600 inch mỗi phút (khoảng 0 đến 15,24 mét). Đối với các lớp phủ kết thúc kép, tốc độ truyền của vùng phủ có thể được chọn từ 0 đến 200 inch mỗi phút (khoảng 0 đến 5,08 mét). Với tốc độ phun nhất định, tốc độ ổ đĩa thấp hơn cho thấy màng dày hơn lắng đọng.

3.3 Khí

Biến cuối cùng là khí. Hai trong số ba loại khí có thể được chọn để sử dụng làm khí chính và khí phụ. Giữa chúng, tỷ lệ của bất kỳ hai cũng có thể được điều chỉnh. Áp suất khí có thể được kiểm soát giữa 1 ~ 5x 10-3Torr.

3.4 Mối quan hệ giữa cực âm/chất nền

Trong máy phủ kính cong, một tham số khác có thể được điều chỉnh là khoảng cách giữa cực âm và chất nền. Không có catốt có thể điều chỉnh trong lớp phủ thủy tinh phẳng.

Máy bay hơi nhiệt & Magnetron Machine Máy phủ