Vlastnosti in-line rozprašovacích systémov

„In-line“ rozprašovací systém PVD je systém, v ktorom substráty prechádzajú lineárne pod jednou alebo viacerými rozprašovacími katódami, aby získali svoj tenký filmový povlak. Normálne sa substráty načítajú na nosič alebo paletu, aby sa tento pohyb uľahčil, a niektoré menšie systémy spracovávajú iba jednu paletu na šaržu. Väčšie systémy môžu mať schopnosť zvládnuť viacero paliet pomocou manipulátorov paletov koncových staníc, ktoré odosielajú a prijímajú jednu paletu za druhou v pokračujúcom konvoji prechádzajúcim cez transportný subsystém, špičku každého nasledujúceho za chvostom predchádzajúceho.

Bežnou a najmenej komplexnou konfiguráciou je mať vodorovné palety a katód s katódami na vrchu a substráty na dne v orientácii na rozprašovanie. V tomto režime je gravitácia zvyčajne jedinou vecou, ​​ktorá drží substráty na paletách, a tiež jediná vec, ktorá drží palety na transportnom mechanizme, ktorý môže byť iba reťazami pretekajúcimi pozdĺž bočných koľajníc cez vákuovú komoru.

Toto vodorovné usporiadanie je možné vykonať aj s katódami na spodnej časti a substráty na vrchu, aby sa orientovala na rozprašovanie, ale samozrejme to komplikuje náradie trochu, čo si teraz vyžaduje mechanické prostriedky na udržanie substrátov na svojom mieste, aby nespadli. Pri jednostrannom povlaku to nie je veľmi bežná konfigurácia, ale niekedy sa to robí pre obojstranný povlak, s katódami nad a pod palety. Palety v tomto prípade majú vhodné otvory na zadržiavanie substrátov, aby spodné strany mohli prijať rozprašovací povlak z dolnej katódy súčasne, horná strana dostane rozprašovanie nadol z hornej katódy.

Ale horizontál má nevýhodu, pokiaľ ide o častice. V režime rozprašovania môžu častice, ktoré sa generujú vo vnútri komory, ľahko pristáť na substrátoch a zabudujú sa do filmu - a ktoré sa musia vyskytnúť. Depozičné systémy sú do istej miery kontaminujúce tým, že materiál získava iné miesta iné ako iba na substrátoch. Najväčším problémom s rutinnou údržbou je udržiavanie čistých vecí. V orientácii na rozprašovanie sa tieto častice nedostanú na substráty, ale môžu pristáť na cieľoch a znovu sa dostať. PAPIER HLIDÍNA NÁKLADNÉ FILMY Vákuový náterový stroj

Takže v prípade lepších častíc existuje aj vertikálna orientačná voľba pre bočné naprachovanie. Katódy aj palety sú vertikálne a depozícia je bočná. Systém nástrojov a transportu sa stáva podstatne zložitejším, aby sa substráty udržali na palete a tiež zvládli paletu v tejto orientácii, ale častice je oveľa menej pravdepodobné, že spadnú na katódu alebo substrát.

V ktorejkoľvek z týchto konfigurácií je možné použiť všetky rôzne typy katód, pričom magnetróny sú všeobecne populárne, buď planárne alebo vložené. A napájanie môže byť ktorýkoľvek z rôznych dostupných typov, ako sú RF, MFAC, DC alebo Pulsed DC podľa potreby pre aplikáciu. Môžu sa ubytovať aj voliteľné fázy, ako je lepenie, teplo alebo zdroje iónov, a pre kovové/vodivé povlaky, dielektriky, optické povlaky alebo iné aplikácie rozprašovania sú k dispozícii celá škála prístrojov a ovládacích prvkov.

Aj keď je možné používať iné typy, katód v takýchto systémoch sú obdĺžnikové. Spravidla je dlhá os obdĺžnikovej katódy cez komoru a krátka os je pozdĺž smeru cestovania palety. A hoci je možné nakonfigurovať katódy pre úmyselne neformálny povlak, veľká väčšina používateľov chce, aby boli ich substráty rovnomerne potiahnuté. V in-line systému, keď diskutujeme, je rovnomernosť v smere cestovania paliet závislá od stability katódovej energie a zmesi tlaku/plynu komory, spolu so stabilitou prepravnej rýchlosti a nakoniec od polohy štartu/zastavenia pred depozitívnou zónou a za ňou.

Pre jednu paletu alebo pre a poslednú paletu v špičke na kontinuálny beh chvosta musí byť počiatočná poloha (ako aj poloha zastavenia) dostatočne ďaleko od priamo pod cieľom, aby sa predišlo skenovaniu, aby sa predišlo narábaniu neplánovaného ukladania počas akejkoľvek obdobia stabilizácie pred náskokom. Akékoľvek štarty, zastavenia alebo zvraty smeru skenovania by sa mali uskutočniť mimo skutočnej depozičnej zóny a sken by malo byť stabilné a nepretržité cez depozičnú zónu. Skeny môžu byť jednorazovým priechodom v oboch smeroch alebo môžu byť tam a späť, aby sa vytvorili hrubšie povlaky.

Tri a štyri cieľové systémy sú celkom bežné a dĺžka komory sa môže zvýšiť, aby sa podľa potreby prispôsobili ďalšie zdroje. S dostatkom napájacích zdrojov je možné súčasne použiť viacero cieľov v jednom priechode. S rôznymi cieľovými materiálmi na katódach je možné viacero vrstiev ukladať v jednom priechode alebo s duplicitnými cieľmi, je možné dosiahnuť hrubšie povlaky v jednom priechode.

Rovnomernosť v inej osi, kolmo na smer skenovania paliet, je určená výkonom katódy, vrátane, najmä pri reaktívnom rozprašovaní, možných problémoch s distribúciou plynu. Pri magnetrónoch môže umiestnenie a sila magnetov ovplyvniť využitie cieľa a inherentnú uniformitu a medzi týmito dvoma aspektmi je zvyčajne kompromis. Pozdĺž stredu dĺžky cieľa je uniformita a využitie zvyčajne celkom dobré, ale na koncoch, kde sa otočí erózna cesta „pretekárska dráha“, rýchlosť depozície a výsledná hrúbka filmu klesne, pokiaľ sa magnety upravia tak, aby kompenzovali, ale ak sa to vykonáva pred porušením erózie, a to, čo sa znižuje, a to, čo znižuje cieľovú využitie (percento z celkového cieľa, ktorá sa dá dostať do dôchodku, a to pred porušením. podkladová doska).

Tip na spracovanie chvosta vo väčších viacerých paletových systémoch je tiež celkom prospešné pre využitie cieľového materiálu, pokiaľ ide o získanie viac na substrátoch a menej na štítoch a iných častiach komory. V jednom paletovom systéme je olovená paleta jediná paleta a keďže opúšťa depozičnú zónu, musí sa naďalej skenovať, až kým sa koncový okraj - chvost - nie je až von, pričom cieľ stále spaľuje celý čas, ktorý účinne odpadne niektoré z cieľových materiálov.

V priblížení špičky na chvost je iba krátka medzera medzi jedným chvostom a ďalšou špičkou a potom materiál opäť chodí na „živú“ paletu plnú substrátov, pričom nová paleta vstupuje, keď paleta vystupuje z depozičnej zóny, existuje veľa premenných, ktoré môžu ovplyvniť toto číslo, ale spravidla sa priblíženie k chvostu môže byť takmer dvakrát efektívne v materiálovom využití, ako je jediná palma.

Na vysokej úrovni všestrannosti môže pridanie rozrezaných ventilov na izoláciu procesných sekcií v kombinácii so sofistikovaným ovládaním automatizácie umožniť prevádzkovať rôzne rezy súčasne s rôznymi plynovými prostrediami (tlaková a plynná zmes), pravdepodobne priame naprapovanie jednej vrstvy na palve 1, pričom súčasne reaktívne rozprašovanie v inej vrstve na inej palete v samostatnej časti Isolated. In-line rozprašovacie systémy je možné prispôsobiť tak, aby vyhovovali širokej škále požiadaviek na proces a veľkosti substrátu.