Istraživanje tehnologije prskanja magnetrona- Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd.

1.1 Napon i snaga

Ako se primijenjeni napon promijeni u rasponu tlaka gdje se plin može ionizirati, impedancija plazme u krugu će se u skladu s tim promijeniti, uzrokujući da se struja u plinu promijeni. Promjena struje u plinu može stvoriti više ili manje iona koji su pogodili cilj za kontrolu brzine prskanja.

Općenito: Povećanje napona povećava brzinu ionizacije. To će povećati struju, pa će uzrokovati pad impedancije. Kad se napon poveća, smanjenje impedancije uvelike će povećati struju, odnosno, snaga će se uvelike povećati. Ako je tlak plina konstantni, a brzina kojom se supstrat pomiče ispod izvora prskanja konstantna, tada se količina materijala deponiranog na supstratu određuje snagom primijenjenom na krug. U rasponu koji se koristi u proizvodima obloženim Vonardenne, postoji linearni odnos između povećanja snage i povećanja brzine prskanja.

1.2 plinsko okruženje

Vakuum sustav i sustav procesa zajedno kontroliraju plinsko okruženje.

Prvo, vakuumska pumpa povuče tijelo komore u visoki vakuum (približno 10-tor). Procesni plin tada naplaćuje procesni plinski sustav (uključujući regulatore za kontrolu tlaka i protoka) kako bi se tlak plina smanjio na približno 2x10-3Torr. Da bi se osigurala odgovarajuća kvaliteta istog filma, procesni plin mora biti 99,995% čist. U reaktivnom raspršivanju, miješanje male količine inertnog plina (npr. Argona) u reaktivnom plinu može povećati brzinu raspršivanja.

1.3 Tlak plina

Smanjenje tlaka plina na određenu točku povećava srednji slobodni put iona, što zauzvrat omogućuje više iona da pogodi katodu s dovoljno energije da bombardiraju čestice, tj. Povećava brzinu raspršivanja. Iza ove točke, količina ionizacije smanjuje se zbog premalo molekula koje sudjeluju u sudaru, što je rezultiralo smanjenjem brzine raspršivanja. Ako je tlak plina prenizak, plazma se ugasi i raspršiva se. Povećanje tlaka plina povećava brzinu ionizacije, ali također smanjuje srednji slobodni put ispršenih atoma, što također smanjuje brzinu raspršivanja. Raspon tlaka plina preko kojeg se može dobiti maksimalna brzina taloženja vrlo je uska. Ako se provodi reaktivno raspršivanje, budući da se kontinuirano konzumira, novo reaktivno raspršivanje mora se nadopuniti odgovarajućom brzinom kako bi se održala ujednačena stopa taloženja.

1.4 Brzina prijenosa

Kretanje staklene supstrata ispod katode provodi se pomoću pogona. Mala brzina pogona omogućuje da staklo duže prođe u rasponu katode, što omogućava taloženje debljih slojeva. Međutim, kako bi se osigurala ujednačenost filmskog sloja, brzina prijenosa mora biti konstantna.

Tipične brzine prijenosa u području premaza kreću se od 0 do 600 inča u minuti (otprilike 0 do 15,24 metra). Tipični radni raspon je između 90 do 400 inča u minuti (otprilike 2,286 do 10,16 metara), ovisno o materijalu za oblaganje, snazi, broju katoda i vrsti prevlake.

1,5 Udaljenost i brzina i prianjanje

Za maksimalnu brzinu taloženja i poboljšanu prianjanje filma, supstrat bi trebao biti postavljen što je moguće bliže katodi bez oštećenja samog pražnjenja sjaja. Srednje slobodne puteve ispršenih čestica i molekula plina (i iona) također igraju ulogu. Kako se udaljenost između supstrata i katode povećava, vjerojatnost sudara povećava se, tako da se sposobnost raspršenih čestica da dosegnu supstrat. Stoga, za maksimalnu brzinu taloženja i najbolje adhezije, supstrat se mora postaviti što je moguće bliže katodi.

2 parametri sustava

Na postupak utječu mnogi parametri. Neki od njih mogu se mijenjati i kontrolirati tijekom rada procesa; dok se drugi, iako fiksni, obično mogu kontrolirati u određenom rasponu prije rada. Dva važna fiksna parametra su: ciljna struktura i magnetsko polje.

2.1 ciljna struktura

Svaki pojedinačni cilj ima svoju unutarnju strukturu i orijentaciju čestica. Zbog razlika u unutarnjoj strukturi, dva cilja za koje se čini da su identične mogu pokazati znatno različite stope raspršivanja. To bi trebalo biti posebno primijećeno u operacijama premaza u kojima se koriste novi ili različiti ciljevi. Ako svi ciljani blokovi imaju sličnu strukturu tijekom obrade, prilagođavanje napajanja, povećavajući ili smanjenje snage po potrebi, mogu ga nadoknaditi. Unutar niza ciljeva, također se proizvode različite stope raspršivanja zbog različitih struktura čestica. Proces obrade može uzrokovati razlike u unutarnjoj strukturi cilja, tako da će čak i ciljevi istog sastava legure imati razlike u brzini ispršivanja.

Isto tako, parametri kao što su kristalna struktura, struktura zrna, tvrdoća, stres i nečistoće ciljanog bloka mogu utjecati na brzinu raspršivanja, što može rezultirati nedostacima sličnih prugama na proizvodu. To također zahtijeva pažnju tijekom premaza. Međutim, ova se situacija može riješiti samo zamjenom cilja.

Sama ciljana zona iscrpljivanja također uzrokuje relativno niske stope raspršivanja. U ovom trenutku, kako bi se dobila dobar filmski sloj, brzina snage ili prijenosa mora se prilagoditi. Budući da je brzina presudna za proizvod, standardno i odgovarajuće prilagođavanje je povećanje snage.

2.2 Magnetsko polje

Magnetsko polje koje se koristi za hvatanje sekundarnih elektrona mora biti dosljedno na ciljnoj površini, a jačina magnetskog polja treba biti prikladna. Nejednaka magnetska polja proizvode nejednake slojeve. Ako čvrstoća magnetskog polja nije prikladna (npr. Preniska), čak će i ista jačina magnetskog polja rezultirati sporim stopama taloženja filma i mogućim raspršivanjem na glavi vijaka. To može kontaminirati membranu. Ako je čvrstoća magnetskog polja previsoka, brzina taloženja može biti vrlo visoka na početku, ali ta će brzina brzo pasti na vrlo nisku razinu zbog urezanog područja. Isto tako, ovo urezano područje također rezultira nižom stopom korištenja cilja.

2.3 Varijabilni parametri

Tijekom postupka raspršivanja, dinamička kontrola postupka može se provesti promjenom ovih parametara. Ovi varijabilni parametri uključuju: snagu, brzinu, vrstu plina i tlaka.

3.1 Snaga

Svaka katoda ima svoj izvor napajanja. Ovisno o veličini katode i dizajna sustava, snaga može varirati od 0 do 150kW (nominalno). Napajanje je stalni izvor struje. U načinu upravljanja napajanjem napajanje je fiksna dok se napon nadgleda, a konstantna snaga se održava promjenom izlazne struje. U načinu upravljanja trenutnom, izlazna struja je fiksirana i nadzirana, dok se napon može podesiti. Što je veća primijenjena snaga, veća je stopa taloženja.

3.2 Brzina

Druga varijabla je brzina. Za jednokratne premaze, brzina prijenosa zone premaza može se odabrati od 0 do 600 inča u minuti (otprilike 0 do 15,24 metra). Za dvostruke premaze, brzina prijenosa prevlake može se odabrati od 0 do 200 inča u minuti (otprilike 0 do 5,08 metara). Pri određenoj brzini prskanja, niže brzine pogona označavaju debljine filmove.

3.3

Posljednja varijabla je plin. Dva od tri plina mogu se odabrati za upotrebu kao glavni plin i pomoćni plin. Između njih, omjer bilo koje dvije također se može prilagoditi. Tlak plina može se kontrolirati između 1 ~ 5x 10-3Torr.

3.4 Odnos između katode/supstrata

U zakrivljenom stroju za oblaganje stakla, drugi parametar koji se može podesiti je udaljenost između katode i supstrata. Ne postoje podesivi katode u ravnim staklenim premazima.

Termičko isparavanje i magnetran za raspršivanje mašina