Výskum technológie propagovania magnetrónu- Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd.

1.1 napätie a napájanie

Ak sa aplikované napätie zmení v rozsahu tlaku, kde je možné ionizovať plyn, impedancia plazmy v obvode sa zodpovedajúcim spôsobom zmení, čo spôsobí zmenu prúdu v plyne. Zmena prúdu v plyne môže vytvoriť viac alebo menej iónov, ktoré zasiahli cieľ, aby sa riadila miera rozprašovania.

Všeobecne: Zvýšenie napätia zvyšuje mieru ionizácie. Tým sa zvýši prúd, takže spôsobí pokles impedancie. Keď sa napätie zvýši, zníženie impedancie výrazne zvýši prúd, to znamená, že sila sa výrazne zvýši. Ak je tlak plynu konštantný a rýchlosť, pri ktorej sa substrát pohybuje pod zdrojom rozprašovania, je konštantná, potom je množstvo materiálu uloženého na substráte určené energiou aplikovaným na obvod. V rozsahu používanom vo výrobkoch potiahnutých Vonardenne existuje lineárny vzťah medzi zvýšením energie a zvýšením rýchlosti rozprašovania.

1.2 Plynové prostredie

Vákuový systém a systém procesného plynu spolu riadia plynové prostredie.

Po prvé, vákuové čerpadlo priťahuje telo komory na vysoké vákuum (približne 10-Torr). Procesný plyn sa potom nabije systémom procesného plynu (vrátane regulátorov tlaku a regulátora regulácie tlaku), aby sa znížil tlak plynu na približne 2x10-3Torr. Aby sa zabezpečila správna kvalita toho istého filmu, proces procesu musí byť 99,995% čistý. Pri reaktívnom rozprašovaní môže miešanie malého množstva inertného plynu (napr. Argon) v reaktívnom plyne zvýšiť rýchlosť pruhovania.

1.3 tlak plynu

Zníženie tlaku plynu do určitého bodu zvyšuje priemernú voľnú cestu iónov, čo zase umožňuje viac iónov udrieť katódu s dostatočným množstvom energie na bombardovanie častíc von, tj. Okrem tohto bodu sa množstvo ionizácie znižuje v dôsledku príliš málo molekúl, ktoré sa zúčastňujú na kolízii, čo vedie k zníženiu rýchlosti rozprašovania. Ak je tlak plynu príliš nízky, plazma sa zhasne a zastavuje sa rozprašovanie. Zvýšenie tlaku plynu zvyšuje mieru ionizácie, ale tiež znižuje priemernú voľnú cestu naprašovaných atómov, čo tiež znižuje rýchlosť rozprašovania. Rozsah tlaku plynu, v ktorom je možné získať maximálnu rýchlosť ukladania, je veľmi úzky. Ak sa vykonáva reaktívne naprašovanie, pretože sa neustále konzumuje, musí sa nové reaktívne rozprašovanie doplňovať primeraným tempom, aby sa udržala jednotná miera depozície.

1,4 rýchlosť prenosu

Pohyb skleneného substrátu pod katódou sa vykonáva pomocou jazdy. Nízka rýchlosť pohonu umožňuje, aby sklo prechádzalo dlhšie v katódovom rozsahu, čo umožňuje ukladanie silnejších vrstiev. Aby sa však zabezpečila rovnomernosť vrstvy filmu, musí sa rýchlosť prenosu udržiavať konštantná.

Typické rýchlosti prenosu v oblasti potiahnutia sa pohybujú od 0 do 600 palcov za minútu (približne 0 až 15,24 metrov). Typický prevádzkový rozsah je medzi 90 až 400 palcami za minútu (približne 2,286 až 10,16 metra), v závislosti od materiálu potiahnutia, energie, počtu katód a typu povlaku.

1,5 vzdialenosť a rýchlosť a priľnavosť

Pre maximálnu rýchlosť ukladania a zlepšenú adhéziu filmu by sa substrát mal umiestniť čo najbližšie k katóde bez toho, aby sa poškodil samotný výtok žiara. Úlohu tiež zohrávajú priemerné voľné cesty naprašovaných častíc a molekúl plynu (a iónov). Ako sa zvyšuje vzdialenosť medzi substrátom a katódou, zvyšuje sa pravdepodobnosť kolízií, takže schopnosť rozprašených častíc dosiahnuť substrát klesá. Preto, pre maximálnu rýchlosť ukladania a najlepšiu adhéziu, musí byť substrát umiestnený čo najbližšie k katóde.

2 systémové parametre

Tento proces je ovplyvnený mnohými parametrami. Niektoré z nich sa dajú zmeniť a kontrolovať počas prevádzky procesu; Zatiaľ čo iné, aj keď sú pevné, sa dajú spravidla kontrolovať v určitom rozsahu pred operáciou procesu. Dva dôležité pevné parametre sú: cieľová štruktúra a magnetické pole.

2.1 Cieľová štruktúra

Každý jednotlivý cieľ má svoju vnútornú štruktúru a orientáciu častíc. Vzhľadom na rozdiely vo vnútornej štruktúre môžu dva ciele, ktoré sa javia ako identické, vykazujú výrazne odlišné rýchlosti rozprašovania. To by sa malo zaznamenať najmä v povlakových operáciách, kde sa používajú nové alebo rôzne ciele. Ak majú všetky cieľové bloky počas spracovania podobnú štruktúru, môže ho kompenzovať úpravu napájania, zvýšenie alebo zníženie výkonu podľa potreby. V rámci súboru cieľov sa tiež vytvárajú rôzne rýchlosti rozprašovania v dôsledku rôznych štruktúr častíc. Proces obrábania môže spôsobiť rozdiely vo vnútornej štruktúre cieľa, takže dokonca aj ciele rovnakého zloženia zliatiny budú mať rozdiely v rýchlostiach rozprašovania.

Podobne parametre, ako je kryštálová štruktúra, štruktúra zŕn, tvrdosť, stres a nečistoty cieľového bloku, môžu ovplyvniť rýchlosť pruhovania, čo môže viesť k defektom podobným pruhom na produkte. To si tiež vyžaduje pozornosť počas povlaku. Túto situáciu však možno vyriešiť iba nahradením cieľa.

Samotná zóna vyčerpania cieľa tiež spôsobuje relatívne nízku mieru rozprašovania. V tomto okamihu, aby sa dosiahla dobrá filmová vrstva, musí byť upravená rýchlosť napájania alebo prenosu. Pretože rýchlosť je pre produkt rozhodujúca, štandardnou a vhodnou úpravou je zvýšenie energie.

2.2 Magnetické pole

Magnetické pole používané na zachytenie sekundárnych elektrónov musí byť konzistentné na cieľovom povrchu a by mala byť vhodná sila magnetického poľa. Nejednotné magnetické polia produkujú nejednotné vrstvy. Ak nie je vhodná sila magnetického poľa (napr. Príliš nízka), potom aj rovnaká sila magnetického poľa bude mať za následok pomalé rýchlosti ukladania filmu a možné naprachovanie pri hlave skrutky. To môže kontaminovať membránu. Ak je silou magnetického poľa príliš vysoká, rýchlosť depozície môže byť na začiatku veľmi vysoká, ale táto miera sa v dôsledku leptanej oblasti rýchlo zníži na veľmi nízku úroveň. Podobne aj táto leptaná oblasť vedie k nižšej miere využitia cieľa.

2.3 premenných parametrov

Počas procesu rozprašovania je možné vykonať dynamické riadenie procesu zmenou týchto parametrov. Tieto variabilné parametre zahŕňajú: výkon, rýchlosť, typ plynu a tlak.

3.1 Výkon

Každá katóda má svoj vlastný zdroj energie. V závislosti od veľkosti dizajnu katódy a systému sa výkon môže meniť od 0 do 150 kW (nominálne). Napájanie je zdroj konštantného prúdu. V režime riadenia napájania je napájanie pevné pri monitorovaní napätia a konštantný výkon sa udržiava zmenou výstupného prúdu. V režime aktuálneho riadenia je výstupný prúd pevný a monitorovaný, zatiaľ čo napätie je možné upraviť. Čím vyšší je spotrebovaný výkon, tým väčšia je miera depozície.

3,2 Rýchlosť

Ďalšou premennou je rýchlosť. V prípade jednosmerných náterov je možné prevodovú rýchlosť poťahovej zóny zvoliť od 0 do 600 palcov za minútu (približne 0 až 15,24 metrov). Pre nátery s dvojitým koncom je možné prevodovú rýchlosť poťahovej zóny zvoliť od 0 do 200 palcov za minútu (približne 0 až 5,08 metra). Pri danej rýchlosti rozprašovania nižšie rýchlosti pohonu označujú hrubšie filmy uložené.

3.3 plyn

Poslednou premennou je plyn. Dva z troch plynov je možné vybrať na použitie ako hlavný plyn a pomocný plyn. Medzi nimi je možné upraviť pomer ktoréhokoľvek dvoch. Tlak plynu sa môže regulovať medzi 1 ~ 5x 10-3Torr.

3.4 Vzťah medzi katódou/substrátom

V zakrivenom sklenenom náterovom stroji je ďalším parametrom, ktorý sa dá upraviť, vzdialenosť medzi katódou a substrátom. V plochých sklenených náteroch nie sú nastaviteľné katód.

Termálne odparovanie a náter na povlaky magnetronu333