Značajke sustava za prskanje u liniji

PVD sustav "line" PVD je onaj u kojem supstrati linearno prolaze ispod jedne ili više katoda za raspršivanje kako bi stekli svoj tanki filmski premaz. Obično se supstrati učitavaju na nosač ili paletu kako bi se olakšalo ovo gibanje, a neki manji sustavi upravljaju samo jednom paletom po serijskoj vožnji. Veći sustavi mogu imati mogućnost rukovanja s više paleta korištenjem rukovatelja palete krajnje stanice koji šalju i primaju jednu paletu za drugom u stalnom konvoju koji prolazi kroz transportni podsustav, a vrh svakog slijedećeg iza repa prethodnog.

Uobičajena, i najmanje složena konfiguracija je da palete i katode horizontalne s katodama na vrhu i supstratima na dnu u orijentaciji za prskanje prema dolje. U ovom je načinu gravitacija obično jedina stvar koja drži supstrate na paletama, a ujedno i jedina stvar koja palete drži na transportnom mehanizmu, koji mogu biti samo lanci koji prolaze duž bočnih tračnica kroz vakuumsku komoru.

Taj se horizontalni raspored također može obaviti s katodama na dnu i supstratima na vrhu za orijentaciju raspršivanja, ali očito to donekle komplicira alat, sada zahtijeva mehanička sredstva za održavanje supstrata na mjestu kako ne bi pale. Za jednostrani premaz, ovo nije vrlo uobičajena konfiguracija, ali ponekad se radi i za dvostrani premaz, s katodama iznad i ispod paleta. Palete u ovom slučaju imaju odgovarajuće otvore za držanje supstrata tako da donje strane mogu primiti raspršivanje premaza iz donje katode u isto vrijeme, gornja strana dobiva prekrivanje premaza s gornje katode.

Ali horizontalno ima nedostatak u smislu čestica. U načinu raspršivanja, čestice koje se generiraju unutar komore mogu lako sletjeti na supstrate i ugraditi se u film - i to će se dogoditi. Sustavi taloženja pomalo su samozatajni koji se nalaze na mjestu osim na supstrate. Najveći problem održavanja je održavanje stvari čistim. U orijentaciji ispršivača te čestice ne stižu na supstrate, već mogu sletjeti na ciljeve i ponovno se preslikati. Papirni aluminijski tanki filmovi Vakuumski stroj za oblaganje

Dakle, za bolje okruženje čestica postoji i opcija vertikalne orijentacije za bočno raspršivanje. I katode i palete su okomito, a taloženje je bočno. Sustav alata i transporta postaje znatno složeniji za držanje supstrata na paleti, a u toj orijentaciji se bavi i paletom, ali čestice imaju mnogo manje vjerojatno da će pasti na katodu ili na supstrat.

U bilo kojoj od ovih konfiguracija mogu se koristiti sve različite vrste katoda, pri čemu su magnetroni uglavnom popularni, bilo ravnin ili umetnuti. A snaga može biti bilo koja od različitih vrsta dostupnih kao što su RF, MFAC, DC ili pulsirani DC po želji za prijavu. Također se mogu smjestiti opcijske faze kao što su etch, toplina ili izvori iona, a dostupan je i puni niz instrumentacija i kontrola za metalne/vodljive premaze, dielektrike, optičke prevlake ili druge primjene prskanja.

Iako je moguće koristiti druge vrste, katode u takvim sustavima su pravokutni. U pravilu je duga os pravokutna katoda preko komore, a kratka os je duž smjera putovanja paletom. I premda je moguće konfigurirati katode za namjerno neameričko premazivanje, velika većina korisnika želi da njihovi supstrati budu jednolično obloženi. U linijskom sustavu, o čemu raspravljamo, ujednačenost u smjeru putovanja paleta ovisi o stabilnosti katodne snage i mješavine tlaka/plina komore, zajedno sa stabilnošću brzine transporta, a na kraju i startnom položaju/zaustavljanju ispred i iza zone taloženja.

Za jednu paletu, ili za i zadnju paletu u vrhu da kontinuirano repova repa, startni položaj (kao i položaj zaustavljanja) mora biti dovoljno daleko od izravno pod ciljem kako bi se izbjeglo prikupljanje neplaniranog taloženja tijekom bilo kojeg razdoblja stabilizacije prije pokretanja, prije pokretanja skeniranja. Svi pokretani, zaustavljaju ili preokreti smjera skeniranja trebali bi se odvijati izvan stvarne zone taloženja, a skeniranje bi trebalo biti stabilno i neprekidno kroz zonu taloženja. Skeniranje može biti pojedinačni prolaz u bilo kojem smjeru ili se može vratiti i nazad kako bi se nakupljali deblji premazi.

Tri i četiri ciljana sustava prilično su česta, a duljina komore može se povećati kako bi se prilagodili dodatnim izvorima prema potrebi. Uz dovoljno napajanja, više ciljeva može se istovremeno koristiti u jednom prolazu. S različitim ciljnim materijalima na katodama, više slojeva se stoga može odlagati u jednom prolazu ili s duplikatnim ciljevima, debljim premazima može se postići u jednom prolazu.

Ujednačenost u drugoj osi, okomito na smjer skeniranja palete, određuje se performansama katode, uključujući, posebno za reaktivno raspršivanje, moguća pitanja raspodjele plina. Kod magnetrona, postavljanje i jačina magneta mogu utjecati na iskorištavanje ciljeva i urođenu ujednačenost, a obično postoji trgovina između ta dva aspekta. Duž središta duljine cilja i uniformnost i upotreba obično su prilično dobri, ali na krajevima, gdje se put erozije "trkačkog staza" okreće, stopa taloženja i rezultirajuća debljina filma će se smanjiti ako se magneti ne prilagode, ali ako je to učinjeno, erozija se tamo dubine i to ne može izbaciti u skladu s ciljem da se ciljaju (ciljani su ciljani Ploča).

Obrada repa u većim sustavima s više paleta također je prilično korisna za iskorištenje ciljanog materijala u smislu dobivanja više na vašim supstratima, a manje na štitnicima i drugim dijelovima komore. U jednom sustavu palete, olovna paleta je jedina paleta, a kako napušta zonu taloženja, mora nastaviti skenirati sve dok se rub zaleđa - rep - ne izlazi, s tim da je cilj još uvijek gori cijelo vrijeme, što učinkovito troši neki ciljni materijal.

U pristupu savjetu prema repu, postoji samo kratak jaz između jednog repa i sljedećeg savjeta, a zatim materijal ponovno ide na "živu" paletu punu supstrata, s novom paletom koja ulazi kao paleta izlazi iz zone taloženja, postoji mnogo varijabli koje mogu utjecati na ovaj broj, ali u pravilu da se pristupi za rep može biti gotovo dvostruko u paletu.

Na vrhuncu svestranosti, dodavanje proreznih ventila za izoliranje odjeljaka procesa, u kombinaciji s sofisticiranom kontrolom automatizacije, može omogućiti upravljanje različitim odjeljcima istovremeno s različitim plinskim okruženjima (tlačna i plinska mješavina), možda izravno ispršivanje na paletu u odjeljku jedan, istovremeno je istovremeno i zasebno propadanje u drugom sloju. Sustavi prskanja u liniji mogu se prilagoditi širokom rasponu zahtjeva za procesom i veličine supstrata.