Hvordan en Magnetron sputtering vakuumbelægningsmaskine fungerer
Magnetron sputtering er en populær vakuumbelægningsteknik, der bruges til at skabe funktionelle og dekorative film til en lang række applikationer. Teknikken er bredt anvendt i elektronikindustrien, for eksempel i produktionen af elektroniske komponenter såsom mikroprocessorer, hukommelseschips, mikrokontrollere og transistorer.
Sputteringsprocessen involverer bombardement af et målmateriale ved højspændings DC eller pulseret DC, RF eller AC-strøm. Processen kræver også et højt vacuumkammer og pumper for at holde miljøet så rent som muligt.
Inden sputteringsprocessen kan begynde, skal kammeret fyldes med en passende gas til processen. Denne gas er generelt argon, men andre gasser, såsom ilt, kan også bruges. Den korrekte type gas afhænger af de specifikke materialer, der deponeres, og hvilke egenskaber der kræves for, at belægningen udfører sin tilsigtede funktion.
Afhængig af den proces, du leder efter, vil elsystemet variere, men alle har det samme kerneprincip: højspændings -DC eller pulseret DC -strømstrømme gennem katoden, hvor sputterpistolen og målmaterialet sidder. Denne effekt skal rampe op fra en lavere spænding, før deponeringsprocessen fuldt ud udløser.
Selve katoden er monteret over underlaget og kan være rund eller rektangulært i form, der passer til dine applikationskrav. Den runde konfiguration er bedst til enkelt substratsystemer, mens den rektangulære katode er ideel til in-line-systemer.
Når sputteringsprocessen er afsluttet, er det tid til at indlæse underlaget i hoveddispositionskammeret og forberede det til deponering. Dette gøres typisk ved at fastgøre det til en substratholder, der holder underlaget og sikrer det i kammeret. Indehaveren kan også have en mulighed for at indlæse underlaget ind og ud uden at gå på kompromis med vakuumniveauet.
I mange magnetron -sputteringssystemer indlæses underlaget i deponeringskammeret gennem en port, hvilket gør det muligt for det at bevæge sig ind og ud af belastningslåskammeret uden at gå på kompromis med vakuummiljøet. Dette forhindrer skade på underlaget eller materialerne og giver mulighed for en hurtig ændring af afsætningsmateriale.
Når underlaget er indlæst, placeres det inde i hovedaflejringskammeret, hvor en sputterpistol med det ønskede belægningsmateriale og en sputterpistol for gassen, der skal pumpes ind i kammeret, vil være placeret. Når gassen er på plads, skaber et stærkt magnetfelt bag målmaterialet forholdene for sputtering at forekomme.
Under sputteringsprocessen skubbede højenergi-ladede ioner ud fra målmaterialet på underlaget. Denne ioner har en høj iontæthed, hvilket gør dem relativt stabile i sputteringsatmosfæren og giver anledning til høje deponeringshastigheder. Ionmorfologien af det materiale, der er sputteret på overfladen, afhænger af flere faktorer, herunder ionpolarisationsvinklen og den overfladebindende energi af ionerne.
Den sputterende iontæthed og sputteringshastighed for metalatomerne vil også blive påvirket af det tryk, hvor plasmaet oprettes, dvs. MTORR-trykket, der kan variere fra 10-3 til ca. 10-2. Sputteringshastigheden af materialer såsom isolatorer og ledende materialer reduceres på grund af de nedre ionioniseringspotentialer for disse materialer. Magnetron sputtering coating maskine
Multi-arc ion & sputtering belægninger kan deponeres i en lang række farver. Farverne kan forbedres yderligere ved at indføre reaktive gasser i kammeret under deponeringsprocessen. De vidt anvendte reaktive gasser til dekorative belægninger er nitrogen, ilt, argon eller acetylen. De dekorative belægninger produceres i et bestemt farveområde, afhængigt af metal-til-gas-forholdet i belægningen og strukturen af belægningen. Begge disse faktorer kan ændres ved at ændre deponeringsparametrene.
Før deponering rengøres dele, så overfladen er fri for støv eller kemiske urenheder. Når belægningsprocessen er startet, overvåges og kontrolleres alle de relevante procesparametre kontinuerligt af et automatisk computerstyringssystem.