Исследование технологии магнетронного распыления- Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd.

1.1 напряжение и мощность

Если приложенное напряжение изменяется в диапазоне давления, где газ может быть ионизирован, импеданс плазмы в схеме будет соответствующим образом изменяться, что приведет к изменению тока в газе. Изменение тока в газе может создать более или меньше ионов, которые достигают цели, чтобы контролировать скорость распыления.

В общем: увеличение напряжения увеличивает скорость ионизации. Это увеличит ток, поэтому это вызовет падение импеданса. Когда напряжение увеличивается, снижение импеданса значительно увеличит ток, то есть мощность будет значительно увеличена. Если давление газа постоянно, и скорость, с которой подложка перемещается под источником распыления, является постоянной, то количество материала, нанесенного на подложку, определяется мощностью, применяемой к цепи. В диапазоне, используемом в продуктах с покрытием Vonardenne, существует линейная взаимосвязь между увеличением мощности и увеличением скорости распыления.

1.2 Газовая среда

Вакуумная система и система процесса газовой системы вместе контролируют газовую среду.

Во-первых, вакуумный насос привлекает корпус камеры в высокий вакуум (приблизительно 10 зубьев). Затем процесс газа заряжается системой GAS (включая регуляторы давления и управления потоком), чтобы уменьшить давление газа примерно до 2x10-3Torr. Чтобы обеспечить правильное качество той же пленки, процесс газ должен быть 99,995% чистым. При реактивном распылении смешивание небольшого количества инертного газа (например, аргона) в реактивном газе может увеличить скорость распыления.

1.3 давление газа

Снижение давления газа до определенной точки увеличивает средний свободный путь ионов, что, в свою очередь, позволяет большему количеству ионов ударить катод с достаточной энергией, чтобы бомбардировать частицы, то есть увеличить скорость распыления. Помимо этого, количество ионизации уменьшается из -за слишком мало молекул, участвующих в столкновении, что приводит к снижению скорости распыления. Если давление газа слишком низкое, плазма погашает, и расщепляется. Увеличение давления газа увеличивает скорость ионизации, но также уменьшает средний свободный путь распыленных атомов, что также снижает скорость распыления. Диапазон давления газа, через который может быть получен максимальная скорость осаждения, очень узкий. Если выполняется реактивное распыление, поскольку оно непрерывно потребляется, новое реактивное распыление должно быть пополнено с соответствующей скоростью, чтобы поддерживать равномерную скорость осаждения.

1.4 Скорость передачи

Движение стеклянной подложки под катодом осуществляется с помощью привода. Низкая скорость привода позволяет стеклом проходить дольше в катодном диапазоне, что позволяет осадить более толстые слои. Однако для того, чтобы обеспечить однородность слоя пленки, скорость передачи должна быть постоянной.

Типичные скорости передачи в области покрытия варьируются от 0 до 600 дюймов в минуту (приблизительно от 0 до 15,24 метра). Типичный эксплуатационный диапазон составляет от 90 до 400 дюймов в минуту (приблизительно от 2,286 до 10,16 метров), в зависимости от материала покрытия, мощности, количества катодов и типа покрытия.

1.5 Расстояние и скорость и адгезия

Для максимальной скорости осаждения и улучшенной пленки подложка следует размещать как можно ближе к катоду, не повреждая сам разряд свечения. Средние свободные пути распыленных частиц и молекул газа (и ионов) также играют роль. По мере увеличения расстояния между субстратом и катодом вероятность столкновений увеличивается, так что способность распыленных частиц достигать субстрата уменьшается. Следовательно, для максимальной скорости осаждения и лучшей адгезии подложка должна быть размещена как можно ближе к катоду.

2 Параметры системы

На процесс влияет многие параметры. Некоторые из них могут быть изменены и контролированы во время работы процесса; в то время как другие, хотя и фиксированные, обычно могут контролироваться в пределах определенного диапазона до работы процесса. Два важными фиксированными параметрами являются: целевая структура и магнитное поле.

2.1 Целевая структура

Каждая отдельная цель имеет свою внутреннюю структуру и ориентацию частиц. Из -за различий во внутренней структуре две цели, которые, по -видимому, являются идентичными, могут проявлять совершенно разные скорости распыления. Это должно быть особенно отмечено в операциях покрытия, где используются новые или разные цели. Если все целевые блоки имеют аналогичную структуру во время обработки, регулируя источник питания, увеличение или уменьшение питания по мере необходимости, может компенсировать его. В рамках набора целей различные скорости распыления также производятся из -за различных структур частиц. Процесс обработки может вызвать различия во внутренней структуре цели, поэтому даже цели одного и того же состава сплава будут иметь различия в скоростях распыления.

Аналогичным образом, такие параметры, как кристаллическая структура, структура зерна, твердость, напряжение и примеси целевого блока, могут повлиять на скорость распыления, что может привести к полосоподобным дефектам на продукте. Это также требует внимания во время покрытия. Однако эта ситуация может быть решена только путем замены цели.

Сама зона истощения цели также вызывает относительно низкие скорости распыления. В настоящее время, чтобы получить хороший пленку, мощность или скорость передачи должны быть перенесены. Поскольку скорость имеет решающее значение для продукта, стандартная и соответствующая корректировка заключается в увеличении мощности.

2.2 Магнитное поле

Магнитное поле, используемое для ловушки вторичных электронов, должно быть последовательным по всей поверхности цели, а сила магнитного поля должна быть подходящей. Неравномерные магнитные поля производят неоднородные слои. Если прочность магнитного поля не подходит (например, слишком низко), то даже такая же сила магнитного поля приведет к медленной скорости осаждения пленки и возможным разрывам на головке болта. Это может загрязнять мембрану. Если прочность магнитного поля слишком высока, скорость осаждения может быть очень высокой в начале, но эта скорость быстро упадет до очень низкого уровня из -за запечатленной области. Аналогичным образом, эта затращенная область также приводит к более низкой частоте использования цели.

2.3 Переменные параметры

Во время процесса распыления динамическое управление процессом может быть выполнено путем изменения этих параметров. Эти переменные параметры включают в себя: мощность, скорость, тип газа и давление.

3.1 Сила

У каждого катода есть свой источник энергии. В зависимости от размера катода и конструкции системы мощность может варьироваться от 0 до 150 кВт (номинальная). Благодарность питания является источником постоянного тока. В режиме управления мощностью мощность фиксируется, когда напряжение контролируется, а постоянная мощность поддерживается путем изменения выходного тока. В текущем режиме управления выходной ток фиксируется и контролируется, в то время как напряжение может быть отрегулировано. Чем выше применяемая мощность, тем больше скорость осаждения.

3.2 скорость

Другая переменная - скорость. Для односторонних покрытий скорость передачи зоны покрытия может быть выбрана от 0 до 600 дюймов в минуту (приблизительно от 0 до 15,24 метра). Для двухсторонних покрытий скорость передачи зоны покрытия может быть выбрана от 0 до 200 дюймов в минуту (примерно от 0 до 5,08 метра). При данной скорости распыления более низкие скорости привода указывают на более толстые пленки.

3.3 Газ

Последняя переменная - это газ. Два из трех газов могут быть выбраны для использования в качестве основного газа и вспомогательного газа. Между ними соотношение любых двух также может быть скорректировано. Давление газа можно контролировать между 1 ~ 5x 10-3Torr.

3.4 Связь между катодом/субстратом

В изогнутом стеклянном покрывающем машине еще один параметр, который можно отрегулировать, - это расстояние между катодом и подложкой. В плоских стеклянных покрытиях нет регулируемых катодов.

Тепловое испарение и магнетроно -распылительное покрытие Machine