Ligne de production de revêtement de pulvérisation de magnétrage continu: la technologie avancée de dépôt de couches minces mène le développement de l'industrie

Ligne de production de revêtement de pulvérisation de magnétron continu est une technologie avancée couramment utilisée pour le traitement de surface des matériaux et le dépôt de couches minces. Son principe de travail de base consiste à contrôler la trajectoire de mouvement du faisceau d'ions à travers un champ magnétique pour obtenir un dépôt de pulvérisation dans un environnement à basse pression. Dans ce processus, les ions argon sont accélérés et bombardés sur la surface cible, pulvérisant les atomes cibles, qui sont ensuite déposés à la surface du substrat pour former un film uniforme et dense. Dans le processus de pulvérisation du magnétron, la partie la plus critique est «l'effet directeur du champ magnétique». À la surface de la cathode cible, un champ magnétique est généré par un dispositif électromagnétique externe. Le rôle du champ magnétique est de contraindre les particules chargées et de les faire se déplacer le long d'une trajectoire spécifique près de la surface de la cathode cible. En augmentant la densité du champ magnétique, la densité du plasma sera également considérablement augmentée. À mesure que la densité du plasma augmente, l'efficacité de la concentration d'énergie est également améliorée, améliorant ainsi la vitesse d'accélération et le taux de pulvérisation des ions argon. Sous l'action du champ magnétique, le gaz argon est excité dans les ions argon. Ces ions argon sont accélérés et frappent la surface de la cible. Cette collision produit un effet de pulvérisation, c'est-à-dire que les ions argon assomment les atomes à la surface du matériau cible, ce qui a fait que les atomes du matériau cible sont "pulvérisés" dans l'environnement environnant sous forme d'ions ou d'atomes. Le matériau pulvérisé à la surface du matériau cible est guidé à la surface du substrat dans un environnement à vide. Ce processus est réalisé par des ions ou des atomes dans l'espace entre le matériau cible et le substrat. Lorsque ces matériaux pulvérisés volent à la surface du substrat, ils commencent à se déposer et à adhérer au substrat. Alors que le processus de pulvérisation se poursuit, une couche de film uniforme est progressivement formée. En ajustant le temps de pulvérisation, le type de matériau cible et les paramètres de processus, le type de matériau, l'épaisseur, la densité et l'uniformité du film peuvent être contrôlés. Par exemple, l'utilisation de différents matériaux cibles affectera la composition chimique et les propriétés physiques du film final. Le temps de pulvérisation affectera également directement l'épaisseur du film. Plus le temps de dépôt est long, plus le film est épais.
Un avantage significatif de la technologie de revêtement de pulvérisation magnétron continu est qu'elle peut s'adapter à une variété de matériaux cibles, y compris les métaux, les alliages, les matériaux en céramique, etc. Différentes cibles formeront différents films pendant le processus de pulvérisation. Ces films peuvent être utilisés pour améliorer les propriétés physiques du matériau, telles que la dureté, la résistance à l'usure, la conductivité, les propriétés optiques, etc. Par exemple, les films métalliques peuvent améliorer la conductivité électrique et thermique des matériaux; Les films en céramique peuvent améliorer la résistance à la corrosion et une résistance à haute température. Le revêtement de pulvérisation de magnétron continu peut également produire des films réactifs, en utilisant la réaction entre le gaz et la cible pour générer de l'oxyde, du nitrure et d'autres films. Ces films présentent des avantages particuliers dans certaines applications, telles que la résistance à la corrosion, la résistance à l'oxydation, le revêtement décoratif et d'autres aspects. Par rapport à la technologie de pulvérisation traditionnelle, la technologie de revêtement de pulvérisation de magnétrons continu présente des avantages importants, dont l'un est sa grande efficacité et ses faibles dommages. En raison de la présence du champ magnétique, l'énergie des ions est faible lorsqu'elle contacte le substrat, ce qui inhibe efficacement les dommages des particules chargées de haute énergie au substrat, en particulier pour les matériaux tels que les semi-conducteurs qui ont des exigences de qualité de surface extrêmement élevées. Les dommages sont beaucoup plus bas que les autres technologies traditionnelles de pulvérisation. Grâce à cette pulvérisation à faible énergie, la haute qualité et l'uniformité du film peuvent être garanties, tout en réduisant le risque de dommages causés par le substrat.
En raison de l'utilisation d'électrodes magnétrons, un très grand courant d'ion de bombardement cible peut être obtenu, atteignant ainsi un taux de gravure de pulvérisation élevé sur la surface cible, augmentant ainsi le taux de dépôt de film sur la surface du substrat. Sous la forte probabilité de collision entre les électrons à faible énergie et les atomes de gaz, le taux d'ionisation du gaz est considérablement amélioré et, par conséquent, l'impédance du gaz de décharge (ou plasma) est considérablement réduite. Par conséquent, par rapport à la pulvérisation des diodes DC, même si la pression de travail est réduite de 1 à 10 pa à 10 ^ -2-10 ^ -1pa, la tension de la pulvérisation est réduite de plusieurs milliers de volts à plusieurs centaines de volts, et l'amélioration de l'efficacité du sputting et du taux de dépôt est un ordre de magnitude. En raison de la faible tension de la cathode appliquée à la cible, le champ magnétique limite le plasma à l'espace près de la cathode, supprimant ainsi le bombardement du substrat par des particules chargées à haute énergie. Par conséquent, le degré de dommages aux substrats tels que les dispositifs semi-conducteurs utilisant cette technologie est inférieur à ceux des autres méthodes de pulvérisation.
Tous les métaux, alliages et matériaux en céramique peuvent être transformés en cibles. Grâce à la pulvérisation de magnétron DC ou RF, des revêtements en métal pur ou en alliage avec des rapports précis et constants peuvent être générés, et des films réactifs en métal peuvent également être prêts à répondre aux exigences de divers films de haute précision. La technologie de revêtement de pulvérisation magnétron continu est largement utilisée dans l'industrie de l'information électronique, telles que les circuits intégrés, le stockage d'informations, les affichages de cristal liquides, le stockage laser, l'équipement de contrôle électronique et d'autres champs; De plus, cette technologie peut également être appliquée sur le domaine du revêtement en verre; Il a également des applications importantes dans des industries telles que les matériaux résistants à l'usure, la résistance à la corrosion à haute température et les produits décoratifs haut de gamme. Avec le développement continu de la technologie, les lignes de production de revêtement de pulvérisation de magnétrage continu montreront leur grand potentiel dans plus de champs.