Развој и примена технологије Магнетроно спуттеринг премаза

Развој и примена технологије премаза за магнетрон спуттеринг

Последњих година, развојем нових материјала, а посебно развојем и примјеном танких филмских материјала, брзи развој технологије одлагања спутавања играо је незаменљиву улогу у области научног истраживања и индустријске производње. Овај рад углавном уводи процес и развој технологије премаза за наношење наношења, карактеристике различитих главних технологија магнетронске пластификације и уводи главну примену технологије магнетронске спуттеринга у различитим пољима.

Поступак наношења наношења пљуском углавном је да се циљани материјали у танке фолије, који су фиксирани на катоду система за одлагање распршивања, а подлога танких филмова који се депонују ставља се на аноду супротне циљне површине. Систем распршивања пумпа се до високог вакуума и пуни се аргоном, итд. Високи притисак се примењује између катоде и аноде, а између аноде и катоде се генерише низак притисак сијалице. У плазми насталим испражњењем, аргонски позитивни јони се крећу према катоди под дејством електричног поља и судара са циљном површином. Циљани атоми који се емитују са циљне површине након судара су названи атоми спуттера. Енергија атома пржења је углавном у опсегу од једне до десетине електронских волтова. Покривни слој је коришћење аргон позитивних јона које ствара низак притисак сјајног снопа за бомбардирање катодне мете при великој брзини под дејством електричног поља. Честице као што су атоми или молекули у мети су спуттероване и одложене на површини подлоге или радног предмета како би се добио потребни слој филма. Међутим, поступак распршивања распршивача процеси прскања честица врло ниске енергије, што резултира у ниској брзини филмова.

Технологија магнетског распршивања је да побољша брзину формирања филма на основу наношења наношења, успостављања и електричног поља, перпендикуларног магнетног поља на површини мета, стопа ионизације гасом аргона повећањем од 0,5% са 0,3% на 5% 6%, тако да може решити проблем стопе депозиције наношења наношења наноса је низак, једна од главних метода је прецизна индустрија премаза. Материјали магнетског катодног катодног материјала могу бити припремљени из широког спектра материјала, сви метали, легуре и керамика могу се припремити у мете. Магнетни нанос премаза погодан је за масовну и високу ефикасност индустријске производње због брзог отпуштања и компактног филма и добре адхезије на подлогу под дејством вертикалног магнетског поља и електричног поља.

1. Процес магнетрон спуттеринга

У процесу спаљивања магнетона, специфични процес има велики утицај на перформансе филма, а главни процес је следећи:

(л) чишћење подлоге, пре свега чишћењем паром са изопропил алкохолом, након чега се након сушења супстрата са етанолом и ацетоном уклони уље на површину;

(2) вакуум. Вакум се мора контролисати изнад 2 * 10 ^-4 Па како би се осигурала чистоћа филма;

(3) грејање, како би се уклонила влага површине подлоге, побољшати чврстоћу адхезије филма и супстрата, потребно је загревање супстрата, температура обично бира између 150 ℃ ~ 150 ℃ ;

(4) парцијални притисак аргона, генерално у опсегу од 0.01 лПа, да би се задовољио услов притиска сијалице;

(5) преспуттеринг. Предподешавање је уклањање оксидног филма на површину циљног материјала помоћу јонског бомбардовања како не би утицало на квалитет филма.

(6) спуттеринг. Позитивни јони који се формирају помоћу аргон-јонизованог могу, под дејством ортогоналног магнетног поља и електричног поља, бомбардовати циљани материјал при великој брзини, чинећи да циљне честице емитоване спуттером достигну површину подлоге и улажу у филм.

(7) током жарења, коефицијент топлотног ширења филма и супстрата је различит, а сила везивања је мала. Међусобна дифузија филма и атома супстрата током жарења може ефикасно побољшати адхезију.

2. Развој технологије магнетронског наношења превлака

Последњих година, развој технологије магнетронске спутере је веома брз. Типичне методе укључују уравнотежен магнетрон спуттеринг, реактивно магнетронско распршивање, распршивање магнетона средње величине и високо-енергијски импулсни магнетрон спуттеринг.

Баланцед магнетрон спуттеринг: најтрагалнија техника технике магнетронског спутања подразумијева постављање трајног магнета или електромагнетног намотаја иза циља, који формира магнетно поље правоупорно према правцу електричног поља на површини мете. У јонизацији гасовитог аргона под високим притиском у плазму, Ар + јон помоћу убрзања електричног поља који бомбардира катодни материјал, секундарни електрони су спуттеринг циљани материјал и електрон у улози перпендикуларног електричног поља и магнетног поља везаног на катоду, у близини површина циљаног материјала повећава ризик од судара између електрона и гаса, што повећава брзину јонизације гасовитог аргона, учинити да гас аргона може одржати и празњење под низим гасом, тако да магнетронско распршивање оба смањује притисак плутајућег гаса, али и побољшава ефикасност брзине прскања и депозиције. Међутим, постоје недостаци конвенционалног магнетронског распршивања. На пример, и електрони који генеришу нискотлачним пражњењем, а други електрони који емитују муниција за прскање везани су за подручје око циљне површине од око 60 мм, тако да се радни предмет може ставити само у опсег од 50 мм и 100 мм на циљној површини. Оваква мала колекција премаза ограничава величину обрадног предмета који се наноси.

Реактивно магнетронско распршивање: уз развој површинског инжењеринга, све више и више се користе различити слојеви танких слојева. Сложене фолије се могу припремити прскањем на мете направљене од сложених материјала директно или помоћу реактивних гасова приликом спутања на циљеве метала или легуре. Ово се зове реактивно магнетронско спуттерирање. Уопштено, лакше је добити високо квалитетне спојене филмове коришћењем чистог метала као мета и гасних реакција.

М едијум фреквентно магнетронско распршивање: овај метод премаза мења снагу магнетронског напајања од конвенционалног дц до средњег фреквентног напајања наизменичном струјом. У процесу распршивања, када је напон који систем примјењује у негативном полу циклусу промјене струје, циљни материјал је бомбардован и распршен позитивним јонима, док је у позитивном полу циклусу површина циљног материјала бомбардована и распршена електромонима у плазми, ау исто време се акумулирани позитивни набоји на површини циљног материјала неутралишу и феномен угрожавања аркада је супримиран. Ако је фреквенција магнетронског извора напајања обично између 10 и 80 кХз, фреквенција је велика, време убрзања позитивних јона је кратко, енергија је ниска када погоди мету и спуттеринг степен депозиције пада у складу с тим. Медијумски магнетронски систем за распршивање углавном има два мета, који се обично претварају у катоду и аноде периодично С друге стране, он такође елиминише појаву лучних удара.

Високоенергетски импулсни магнетрон спуттеринг: по први пут од када су шведски научници који користе високу енергетску брзину као режим снабдевања магнетронским напајањем и наношење Цу танког филма, ХППМС од тада, са високом стопом металне јонизације која је посљедњих година повећала пажњу, Технологија магнетронске спуттеринга је употреба високе импулзне максималне снаге и односа ниске импулсне радне снаге стварају високу брзину јонизације метала у метализацији технологије магнетронског распршивања, због кратког трајања импулса, просјечна снага није висока, ова катода није прегријана и повећава се циљне потребе за хлађењем. Њена максимална снага је 100 пута већа од обичних магнетронских спутера, што износи око 1000-3000 В / цм2. Густина плазме може бити висока од 1018м-3 магнитуде. Брзина јонизације материјала за распршивање је веома висока, а спуттеринг Цу циљ може бити до 70%.

3. Примена технологије премазивања магнетронског наноса

Технологија премазивања магнетних превлака углавном се користи за наношење металних или спојених танких плоча од пластике, керамике, стакла, силиција и других производа како би се добили светли, лијепи и економични производи за површинску метализацију од пластике и керамике. Технологија за израду филмова декорације, лампе, намештаја, играчака, умјетности и заната, украса и других живих поља обично користи метод магнетронског распршивања, који се такођер примјењује у индустријским пољима војне заштитне фолије, оптичког производа, магнетског медија за снимање, плоче , отпоран на влагу и пропустљив филм, отпоран на хабање, отпорност на рје и отпорност на корозију.

Магнетно спутање се не примењује само на научноистраживачком и индустријском пољу, већ се такође односи на многе дневне испоруке, углавном коришћене за припрему тешких танких филмова помоћу хемијског таложења. Технологија магнетске распршивања се већ дуги низ година користи у припреми електронске амбалаже и оптичких танких филмова, нарочито напредна технологија неуравнотежне магнетронске спуттере у напредној интерференцији, такође је примењена у оптичким танким фолијама и прозирном проводном стаклу. Транспарентно проводно стакло тренутно се широко користи, као што су телевизијски компјутерски панели, електромагнетски микроталасни и уређаји и уређаји за заштиту радио фреквенција, соларне ћелије и тако даље. Поред тога, технологија премазивања магнетона игра важну улогу у оптичкој меморији. Штавише, ова технологија се широко користи у површинском функционалном филму, самоподмазујућем филму, ултра-тврдом филму и тако даље.

Поред поменутих поља који су широко коришћени, технологија магнетронског наношења превлака такође игра важну улогу у истраживању високотемпературних, суперпреводних танких филмова, гигантских магнеторесистивних танких филмова, ферроелектричних танки филмова, луминисцентних танки филмова, танке танке филмске меморије облика филмова и соларних ћелија.

4. Закључак

Технологија наноса магнетске превлаке постала је једна од главних техника за припрему танких филмова због својих изванредних предности. Ненастворно магнетронско распршивање побољшава расподелу плазме и квалитет филма. Развој технологије превлака средњег фреквентног наноса ефикасно је превазишао појаву лучних удара у процесу реактивног распршивања, смањио структурне недостатке филма и значајно повећао стопу депозиције филма. Брзо спуттеринг и високоенергетски импулсни магнетрон спуттеринг технологија отварају ново истраживачко поље за спуттеринг филмове. У будућим студијама, нова технологија спуттера која ће се промовисати у области живота, комбинација технологије одлагања магнетронског наноса и рачунара постаће врућа тема истраживања, користећи рачунарску симулацију превлаке када магнетско поље, електрично поље, поље температуре, и дистрибуција плазме, нудит ће технологију наношења спутера за развој експанзије великог простора, промовисати технологију магнетронског наношења превлака на трансформацију индустријских и животних поља.