Hvordan fungerer en magnetron sputtende beleggsmaskin for å sette inn tynne filmer på underlag?

Magnetron -sputringprosessen begynner i et vakuumkammer, der en høyspenning påføres mellom et målmateriale og kammerveggen. Kammeret er fylt med en inert gass, typisk argon, som brukes fordi den er kjemisk inert og ikke reagerer med målet eller underlaget. Høyspenningen ioniserer gassen og skaper et plasma. Plasma består av positivt ladede ioner, frie elektroner og nøytrale gasspartikler. Plasmaet fungerer som mediet som ioner blir akselerert mot målmaterialet, og initierer sputteringsprosessen.

Når plasmaet er etablert, akselereres ionene i plasmaet mot målmaterialet. Målet er vanligvis et metall, legering eller keramikk, valgt basert på de ønskede egenskapene til den tynne filmen som skal avsettes. Når plasmaionene med høy energi kolliderer med målmaterialet, løsner de atomer fra målets overflate gjennom en prosess som kalles sputtering. Disse utkastede atomene er materialet som vil danne den tynne filmen på underlaget. Sputteringsprosessen er sterkt kontrollert, og sikrer at bare atomer fra målet blir kastet ut.

Det kjennetegn ved magnetron -sputtering er bruken av et magnetfelt plassert bak målmaterialet. Magnetfeltet forbedrer effektiviteten til sputteringsprosessen betydelig. Den feller elektroner nær måloverflaten, øker tettheten av plasma og fremmer ytterligere ionisering av inert gass. Denne forbedringen fører til en høyere rate av ion -bombardement på målet, noe som forbedrer sputteringseffektiviteten og deponeringshastigheten. Det intensiverte plasmaet bidrar også til bedre filmkvalitet, da det resulterer i en mer konsistent og kontrollert sputteringsprosess, og minimerer problemer som målforgiftning eller materielle urenheter.

Atomene som blir kastet ut fra målmaterialet reiser gjennom plasmaet og til slutt lander på underlaget, som er plassert overfor målet i vakuumkammeret. Underlaget kan være hvilket som helst materiale som krever et tynt belegg, inkludert glass, metall eller plast. Når de sputrede atomene når underlaget, begynner de å kondensere og feste seg til overflaten, og danner et tynt filmlag. Egenskapene til filmen, for eksempel tykkelse, vedheftingsstyrke og ensartethet, avhenger av faktorer som avsetningstiden, strøm levert til målet og vakuumforholdene i kammeret.

Når atomene samler seg på underlaget, begynner de å binde seg til overflaten og skaper en solid film. Filmen vokser atom av atom, og dens egenskaper kan påvirkes av avsetningsparametrene, for eksempel trykket på gassen i kammeret, temperaturen på underlaget og kraften påført målet. Magnetron -sputtering er spesielt foretrukket for å produsere filmer med høy enhetlighet, glatthet og lave defektrater. Filmens kvalitet kan skreddersys for spesifikke applikasjoner, for eksempel å oppnå høy hardhet, optisk gjennomsiktighet eller elektrisk ledningsevne.

Magnetron Sputtering Coating Machine