Sürekli Magnetron Püskürtme Kaplama Üretim Hattı: Gelişmiş İnce Film Biriktirme Teknolojisi, endüstri gelişimine yol açar

Sürekli Magnetron Püskürtme Kaplama Üretim Hattı malzeme yüzey işlemi ve ince film birikimi için yaygın olarak kullanılan gelişmiş bir teknolojidir. Temel çalışma prensibi, düşük basınçlı bir ortamda püskürtme birikimi elde etmek için manyetik bir alandan iyon ışınının hareket yörüngesinin kontrol edilmesini içerir. Bu süreçte, argon iyonları hedef yüzeyde hızlandırılır ve bombalanır, daha sonra tek tip ve yoğun bir film oluşturmak için substratın yüzeyine biriken hedef atomları püskürür. Magnetron püskürtme işleminde, en kritik kısım "manyetik alanın yol gösterici etkisi" dir. Hedef katodun yüzeyinde, harici bir elektromanyetik cihaz tarafından manyetik bir alan üretilir. Manyetik alanın rolü, yüklü parçacıkları kısıtlamak ve hedef katot yüzeyinin yakınındaki belirli bir yörünge boyunca hareket etmelerini sağlamaktır. Manyetik alanın yoğunluğunu artırarak, plazmanın yoğunluğu da büyük ölçüde artacaktır. Plazmanın yoğunluğu arttıkça, enerji konsantrasyonunun verimliliği de iyileştirilir, böylece argon iyonlarının hızlanma hızını ve püskürtme hızını arttırır. Manyetik alanın etkisi altında, argon gazı argon iyonlarına heyecanlanır. Bu argon iyonları hızlanır ve hedefin yüzeyine çarptırılır. Bu çarpışma bir püskürtme etkisi üretir, yani argon iyonları hedef malzemenin yüzeyindeki atomları devirir, bu da hedef materyalin atomlarının çevredeki çevreye iyon veya atom şeklinde "püskürtülmesine" neden olur. Hedef malzemenin yüzeyindeki püskürtülen malzeme, bir vakum ortamında substratın yüzeyine yönlendirilir. Bu işlem, hedef malzeme ve substrat arasındaki boşlukta iyonlar veya atomlar tarafından elde edilir. Bu püskürtülen malzemeler substratın yüzeyine uçtuğunda, substrata birikmeye ve yapışmaya başlarlar. Püskürtme işlemi devam ettikçe, tek tip bir film katmanı yavaş yavaş oluşur. Püskürtme süresini, hedef malzeme tipini ve proses parametrelerini ayarlayarak, filmin malzeme tipi, kalınlığı, yoğunluğu ve tekdüzeliği kontrol edilebilir. Örneğin, farklı hedef malzemelerin kullanılması son filmin kimyasal bileşimini ve fiziksel özelliklerini etkileyecektir. Püskürtme süresi de filmin kalınlığını doğrudan etkileyecektir. Biriktirme süresi ne kadar uzun olursa, film o kadar kalın olur.
Sürekli manyetron püskürtme kaplama teknolojisinin önemli bir avantajı, metaller, alaşımlar, seramik malzemeler vb. Dahil çeşitli hedef malzemelere uyum sağlayabilmesidir. Püskürtme işlemi sırasında farklı hedefler farklı filmler oluşturacaktır. Bu filmler, sertlik, aşınma direnci, iletkenlik, optik özellikler vb. Gibi malzemenin fiziksel özelliklerini geliştirmek için kullanılabilir. Örneğin, metal filmler malzemelerin elektrik ve termal iletkenliğini artırabilir; Seramik filmler korozyon direncini ve yüksek sıcaklık direncini artırabilir. Sürekli manyetron püskürtme kaplaması, oksit, nitrür ve diğer filmler üretmek için gaz ve hedef arasındaki reaksiyonu kullanarak reaktif filmler de üretebilir. Bu tür filmlerin korozyon direnci, oksidasyon direnci, dekoratif kaplama ve diğer yönler gibi belirli uygulamalarda özel avantajları vardır. Geleneksel püskürtme teknolojisi ile karşılaştırıldığında, sürekli manyetron püskürtme kaplama teknolojisi, biri yüksek verimliliği ve düşük hasarı olan önemli avantajlara sahiptir. Manyetik alanın varlığı nedeniyle, substratla temas ettiklerinde iyonların enerjisi düşüktür, bu da yüksek enerjili yüklü partiküllerin substrata zararını etkili bir şekilde inhibe eder, özellikle son derece yüksek yüzey kalitesi gereksinimlerine sahip yarı iletkenler gibi malzemeler için. Hasar, diğer geleneksel püskürtme teknolojilerinden çok daha düşüktür. Bu düşük enerjili püskürtme yoluyla, filmin yüksek kalitesi ve tekdüzeliği garanti edilirken, substrat hasarı riskini azaltır.
Magnetron elektrotlarının kullanılması nedeniyle, çok büyük bir hedef bombardıman iyonu akımı elde edilebilir, böylece hedef yüzeyde yüksek püsküren bir gravür oranı elde edilebilir, böylece substrat yüzeyinde film biriktirme oranını arttırır. Düşük enerjili elektronlar ve gaz atomları arasındaki çarpışma olasılığı altında, gazın iyonizasyon oranı büyük ölçüde iyileştirilir ve buna göre deşarj gazının (veya plazma) empedansı büyük ölçüde azalır. Bu nedenle, DC diyot püskürtme ile karşılaştırıldığında, çalışma basıncı 1-10Pa'dan 10^-2-10^-1pa'ya düşürülse bile, püskürtme voltajı birkaç bin volttan birkaç yüz volt'a düşürülür ve püskürtme verimliliği ve biriktirme hızının iyileştirilmesi büyüklük değişikliği sırasıdır. Hedefe uygulanan düşük katot voltajı nedeniyle, manyetik alan plazmayı katota yakın boşlukla sınırlar, böylece substratın bombardımanını yüksek enerjili yüklü parçacıklar tarafından bastırır. Bu nedenle, bu teknolojiyi kullanan yarı iletken cihazlar gibi substratlara verilen hasar derecesi, diğer püskürtme yöntemlerinden daha düşüktür.
Tüm metaller, alaşımlar ve seramik malzemeler hedeflere dönüştürülebilir. DC veya RF manyetron püskürtme yoluyla, hassas ve sabit oranlara sahip saf metal veya alaşım kaplamalar üretilebilir ve metal reaktif filmler de çeşitli yüksek hassasiyetli filmlerin gereksinimlerini karşılamaya hazırlanabilir. Sürekli Magnetron Püskürtme Kaplama Teknolojisi, elektronik bilgi endüstrisinde entegre devreler, bilgi depolama, sıvı kristal ekranları, lazer depolama, elektronik kontrol ekipmanı ve diğer alanlar gibi yaygın olarak kullanılmaktadır; Ayrıca, bu teknoloji cam kaplama alanına da uygulanabilir; Ayrıca, aşınmaya dayanıklı malzemeler, yüksek sıcaklık korozyon direnci ve üst düzey dekoratif ürünler gibi sektörlerde önemli uygulamalara sahiptir. Teknolojinin sürekli gelişimi ile, sürekli manyetron püskürtme kaplama üretim hatları, daha fazla alanda büyük potansiyellerini gösterecektir.