Recherche sur la technologie de pulvérisation de magnétron- Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd.

1,1 tension et puissance

Si la tension appliquée est modifiée dans la plage de pression où le gaz peut être ionisé, l'impédance du plasma dans le circuit changera en conséquence, provoquant le changement du courant dans le gaz. La modification du courant dans le gaz peut créer plus ou moins d'ions qui frappent la cible pour contrôler le taux de pulvérisation.

En général: l'augmentation de la tension augmente le taux d'ionisation. Cela augmentera le courant, donc cela entraînera une baisse de l'impédance. Lorsque la tension augmente, la diminution de l'impédance augmentera considérablement le courant, c'est-à-dire que la puissance sera considérablement augmentée. Si la pression de gaz est constante et la vitesse à laquelle le substrat se déplace sous la source de pulvérisation est constant, la quantité de matériau déposée sur le substrat est déterminée par la puissance appliquée au circuit. Dans la gamme utilisée dans les produits revêtus de vonardenne, il existe une relation linéaire entre l'augmentation de la puissance et l'augmentation du taux de pulvérisation.

1.2 Environnement de gaz

Le système de vide et le système de gaz de processus contrôlent ensemble l'environnement gazier.

Tout d'abord, une pompe à vide attire le corps de la chambre à un vide élevé (environ 10 torr). Le gaz de processus est ensuite chargé par le système de gaz de procédure (y compris les régulateurs de pression et de contrôle de débit) pour réduire la pression du gaz à environ 2x10-3Torr. Pour garantir la bonne qualité du même film, le gaz de processus doit être pur à 99,995%. Dans la pulvérisation réactive, le mélange d'une petite quantité de gaz inerte (par exemple, argon) dans le gaz réactif peut augmenter le taux de pulvérisation.

1.3 Pression de gaz

La réduction de la pression de gaz à un certain point augmente le libre parcours moyen des ions, ce qui permet à son tour plus d'ions de frapper la cathode avec suffisamment d'énergie pour bombarder les particules, c'est-à-dire augmenter le taux de pulvérisation. Au-delà de ce point, la quantité d'ionisation diminue en raison de trop peu de molécules participant à la collision, entraînant une diminution du taux de pulvérisation. Si la pression de gaz est trop basse, le plasma est éteint et la pulvérisation s'arrête. L'augmentation de la pression du gaz augmente le taux d'ionisation, mais réduit également le libre parcours moyen des atomes pulvérisés, ce qui réduit également le taux de pulvérisation. La plage de pression de gaz sur laquelle le taux de dépôt maximal peut être obtenu est très étroite. Si une pulvérisation réactive est effectuée, car elle est en permanence, la nouvelle pulvérisation réactive doit être reconstituée à un taux approprié afin de maintenir un taux de dépôt uniforme.

1,4 vitesse de transmission

Le mouvement du substrat de verre sous la cathode est effectué au moyen d'un entraînement. La vitesse de conduite basse permet au verre de passer plus longtemps dans la gamme de cathode, ce qui permet de déposer des couches plus épaisses. Cependant, afin d'assurer l'uniformité de la couche de film, la vitesse de transmission doit être maintenue constante.

Les vitesses de transmission typiques dans la zone de revêtement varient de 0 à 600 pouces par minute (environ 0 à 15,24 mètres). La plage de fonctionnement typique se situe entre 90 et 400 pouces par minute (environ 2,286 à 10,16 mètres), selon le matériau de revêtement, la puissance, le nombre de cathodes et le type de revêtement.

1,5 distance et vitesse et adhérence

Pour un taux de dépôt maximal et une amélioration de l'adhésion du film, le substrat doit être placé aussi près que possible de la cathode sans endommager la décharge de lueur elle-même. Les libres moyens des particules pulvérisés et des molécules de gaz (et ions) jouent également un rôle. À mesure que la distance entre le substrat et la cathode augmente, la probabilité de collisions augmente, de sorte que la capacité des particules pulvérisées à atteindre le substrat diminue. Par conséquent, pour le taux de dépôt maximal et la meilleure adhésion, le substrat doit être placé le plus près possible de la cathode.

2 paramètres du système

Le processus est affecté par de nombreux paramètres. Certains d'entre eux peuvent être modifiés et contrôlés pendant le fonctionnement du processus; tandis que d'autres, bien que fixes, peuvent généralement être contrôlés dans une certaine plage avant le fonctionnement du processus. Deux paramètres fixes importants sont: la structure cible et le champ magnétique.

2.1 Structure cible

Chaque cible individuelle a sa propre structure interne et son orientation de particules. En raison des différences de structure interne, deux cibles qui semblent identiques peuvent présenter des taux de pulvérisation très différents. Cela doit être particulièrement noté dans les opérations de revêtement où des cibles nouvelles ou différentes sont utilisées. Si tous les blocs cibles ont une structure similaire pendant le traitement, l'ajustement de l'alimentation, augmentant ou diminuant la puissance selon les besoins, peut le compenser. Dans un ensemble de cibles, différents taux de pulvérisation sont également produits en raison de différentes structures de particules. Le processus d'usinage peut entraîner des différences dans la structure interne de la cible, donc même les cibles de la même composition en alliage auront des différences dans les taux de pulvérisation.

De même, des paramètres tels que la structure cristalline, la structure des grains, la dureté, le stress et les impuretés du bloc cible peuvent affecter la vitesse de pulvérisation, ce qui peut entraîner des défauts de type séquestres sur le produit. Cela nécessite également une attention pendant le revêtement. Cependant, cette situation ne peut être résolue qu'en remplaçant la cible.

La zone de déplétion cible elle-même provoque également des taux de pulvérisation relativement bas. À l'heure actuelle, afin d'obtenir une bonne couche de film, la puissance ou la vitesse de transmission doit être réajustée. Parce que la vitesse est essentielle à un produit, l'ajustement standard et approprié consiste à augmenter la puissance.

2.2 Champ magnétique

Le champ magnétique utilisé pour piéger les électrons secondaires doit être cohérent à travers la surface cible et la résistance du champ magnétique doit être appropriée. Les champs magnétiques non uniformes produisent des couches non uniformes. Si la résistance du champ magnétique n'est pas appropriée (par exemple, trop faible), même la même force du champ magnétique entraînera des taux de dépôt de film lents et une pulvérisation possible à la tête du boulon. Cela peut contaminer la membrane. Si la résistance du champ magnétique est trop élevée, le taux de dépôt peut être très élevé au début, mais ce taux chutera rapidement à un niveau très bas en raison de la zone gravée. De même, cette zone gravée se traduit également par un taux d'utilisation de la cible plus faible.

2.3 Paramètres variables

Pendant le processus de pulvérisation, le contrôle dynamique du processus peut être effectué en modifiant ces paramètres. Ces paramètres variables comprennent: la puissance, la vitesse, le type de gaz et la pression.

3.1 puissance

Chaque cathode a sa propre source d'énergie. Selon la taille de la conception de la cathode et du système, la puissance peut varier de 0 à 150 kW (nominal). L'alimentation est une source de courant constante. En mode de contrôle de puissance, la puissance est fixée pendant que la tension est surveillée et la puissance constante est maintenue en modifiant le courant de sortie. En mode de commande de courant, le courant de sortie est fixe et surveillé, tandis que la tension peut être ajustée. Plus la puissance appliquée est élevée, plus le taux de dépôt est élevé.

3,2 vitesses

Une autre variable est la vitesse. Pour les revêtements à sens unique, la vitesse de transmission de la zone de revêtement peut être sélectionnée de 0 à 600 pouces par minute (environ 0 à 15,24 mètres). Pour les revêtements à double extrémité, la vitesse de transmission de la zone de revêtement peut être sélectionnée de 0 à 200 pouces par minute (environ 0 à 5,08 mètres). À un taux de pulvérisation donné, les vitesses de conduite inférieures indiquent des films plus épais déposés.

3.3 Gas

La dernière variable est le gaz. Deux des trois gaz peuvent être sélectionnés pour être utilisés comme gaz principal et le gaz auxiliaire. Entre eux, le rapport des deux peut également être ajusté. La pression de gaz peut être contrôlée entre 1 ~ 5x 10-3Torr.

3.4 Relation entre la cathode / substrat

Dans la machine à revêtement en verre incurvé, un autre paramètre qui peut être ajusté est la distance entre la cathode et le substrat. Il n'y a pas de cathodes réglables dans des revêtements en verre plat.

Évaporation thermique et revêtement de pulvérisation du magnétron