Kontinuirano Magnetron SPUTTERING PROIZVODNJE PROIZVODNJA: Napredna tehnologija tankog filma vodi razvoj industrije

Kontinuirana proizvodna linija magnetrona je napredna tehnologija koja se obično koristi za površinsku obradu materijala i tanko taloženje filmova. Njegov osnovni princip rada uključuje kontrolu putanja pokreta ionskog snopa kroz magnetsko polje radi postizanja taloženja prskanja u okruženju niskog tlaka. U ovom se procesu argonski ioni ubrzavaju i bombardiraju na ciljnoj površini, prskajući ciljne atome, koji se zatim talože na površini supstrata kako bi formirali jednolični i gusti film. U procesu raspršivanja magnetrona, najkritičniji dio je "voditeljski učinak magnetskog polja". Na površini ciljane katode, magnetsko polje generira vanjskim elektromagnetskim uređajem. Uloga magnetskog polja je ograničavanje nabijenih čestica i natjerati ih da se kreću duž određene putanje u blizini ciljane površine katode. Povećavanjem gustoće magnetskog polja, gustoća plazme također će se uvelike povećati. Kako se gustoća plazme povećava, poboljšava se i učinkovitost koncentracije energije, povećavajući tako brzinu ubrzanja i brzinu raspršivanja argonskih iona. Pod djelovanjem magnetskog polja, argonski plin je uzbuđen u argonskim ionima. Ti se argonski ioni ubrzavaju i pogađaju površinu cilja. Ovaj sudar stvara efekt raspršivanja, to jest, argonski ioni nokautiraju atome na površini ciljnog materijala, uzrokujući da se atomi ciljnog materijala "raspršuju" u okolno okruženje u obliku iona ili atoma. Ispršeni materijal na površini ciljnog materijala vodi se na površinu supstrata u vakuumskom okruženju. Taj se postupak postiže ionima ili atomima u prostoru između ciljnog materijala i supstrata. Kad ovi isprljani materijali lete na površinu supstrata, počinju se deponirati i pridržavati supstrata. Kako se proces raspršivanja nastavlja, postupno se formira ujednačeni filmski sloj. Podešavanjem vremena raspršivanja, ciljani tip materijala i parametri procesa mogu se kontrolirati vrsta materijala, debljina, gustoća i ujednačenost filma. Na primjer, korištenje različitih ciljnih materijala utjecati će na kemijski sastav i fizička svojstva završnog filma. Vrijeme raspršivanja također će izravno utjecati na debljinu filma. Što je duže vrijeme taloženja, film je deblji.
Značajna prednost kontinuiranog magnetronskog raspršivanja tehnologije je u tome što se može prilagoditi raznim ciljnim materijalima, uključujući metale, legure, keramičke materijale itd. Različiti ciljevi formirat će različite filmove tijekom procesa raspršivanja. Ovi se filmovi mogu koristiti za poboljšanje fizičkih svojstava materijala, kao što su tvrdoća, otpornost na habanje, vodljivost, optička svojstva itd. Na primjer, metalni filmovi mogu poboljšati električnu i toplinsku vodljivost materijala; Keramički filmovi mogu poboljšati otpornost na koroziju i otpornost na visoku temperaturu. Kontinuirani magnetronski prekrivanje može također proizvesti reaktivne filmove, koristeći reakciju između plina i cilja za stvaranje oksida, nitrida i drugih filmova. Takvi filmovi imaju posebne prednosti u određenim primjenama, kao što su otpornost na koroziju, otpornost na oksidaciju, ukrasni premaz i drugi aspekti. U usporedbi s tradicionalnom tehnologijom raspršivanja, kontinuirana tehnologija magnetrona za raspršivanje ima značajne prednosti, od kojih je jedna njegova visoka učinkovitost i niska oštećenja. Zbog prisutnosti magnetskog polja, energija iona je niska kada kontaktiraju supstrat, što učinkovito inhibira oštećenje visokoenergetskih nabijenih čestica supstrata, posebno za materijale poput poluvodiča koji imaju izuzetno visoke potrebe za površinskom kvalitetom. Šteta je mnogo niža od ostalih tradicionalnih tehnologija raspršivanja. Kroz ovo niskoenergetsko raspršivanje može se zajamčiti visoka kvaliteta i ujednačenost filma, istovremeno smanjujući rizik od oštećenja supstrata.
Zbog upotrebe magnetronskih elektroda, može se dobiti vrlo velika ciljana ionska struja bombardiranja, čime se postiže visoku brzinu jetkanja na ciljanu površinu, povećavajući tako brzinu taloženja filma na površini supstrata. Pod velikom vjerojatnošću sudara između niskoenergetskih elektrona i atoma plina, brzina ionizacije plina uvelike se poboljšava, pa je, prema tome, impedancija pražnjenja (ili plazma) uvelike smanjena. Stoga, u usporedbi s prskanjem DC diode, čak i ako se radni tlak smanjuje sa 1-10Pa na 10^-2-10^-1Pa, napon za raspršivanje smanjuje se s nekoliko tisuća volti na nekoliko stotina volti, a poboljšanje učinkovitosti proprsanja i stope taloženja je redoslijed promjene veličine. Zbog niskog napona katoda koji se primjenjuje na cilj, magnetsko polje ograničava plazmu na prostor blizu katode, čime je potisnulo bombardiranje supstrata visokoenergetskim nabijenim česticama. Stoga je stupanj oštećenja supstrata kao što su poluvodički uređaji pomoću ove tehnologije niži od ostalih metoda raspršivanja.
Svi metali, legure i keramički materijali mogu se pretvoriti u ciljeve. Kroz DC ili RF magnetron raspršivanje, mogu se stvoriti čisti metalni ili legura s preciznim i konstantnim omjerima, a metalni reaktivni filmovi također se mogu pripremiti za ispunjavanje zahtjeva različitih visoko preciznih filmova. Kontinuirana tehnologija prekrivanja magnetrona naširoko se koristi u elektroničkoj informacijskoj industriji, kao što su integrirani krugovi, skladištenje informacija, prikazi tekućeg kristala, lasersko skladištenje, elektronička upravljačka oprema i druga polja; Osim toga, ova se tehnologija može primijeniti i na polje staklenog premaza; Također ima važne primjene u industrijama kao što su materijali otporni na habanje, visoke temperaturne korozije i vrhunski ukrasni proizvodi. Uz kontinuirani razvoj tehnologije, kontinuirane proizvodne linije za prskanje magnetrona pokazat će svoj veliki potencijal u više polja.