Dây chuyền sản xuất lớp phủ đa năng liên tục

Dây chuyền sản xuất lớp phủ đa năng liên tục là một công nghệ tiên tiến thường được sử dụng để xử lý bề mặt vật liệu và lắng đọng màng mỏng. Nguyên tắc làm việc cơ bản của nó liên quan đến việc kiểm soát quỹ đạo chuyển động của chùm ion thông qua từ trường để đạt được sự lắng đọng phóng xạ trong môi trường áp suất thấp. Trong quá trình này, các ion argon được tăng tốc và bắn phá trên bề mặt mục tiêu, tạo ra các nguyên tử mục tiêu, sau đó được lắng đọng trên bề mặt chất nền để tạo thành một màng thống nhất và dày đặc. Trong quá trình phun từ tính, phần quan trọng nhất là "hiệu ứng hướng dẫn của từ trường". Trên bề mặt của cực âm đích, một từ trường được tạo ra bởi một thiết bị điện từ bên ngoài. Vai trò của từ trường là hạn chế các hạt tích điện và khiến chúng di chuyển dọc theo một quỹ đạo cụ thể gần bề mặt cực âm đích. Bằng cách tăng mật độ của từ trường, mật độ của plasma cũng sẽ được tăng lên rất nhiều. Khi mật độ của huyết tương tăng, hiệu quả của nồng độ năng lượng cũng được cải thiện, do đó tăng cường tốc độ gia tốc và tốc độ phun của các ion argon. Theo tác động của từ trường, khí argon được kích thích vào các ion argon. Các ion argon này được tăng tốc và đánh vào bề mặt của mục tiêu. Vụ va chạm này tạo ra hiệu ứng phóng xạ, nghĩa là các ion argon loại bỏ các nguyên tử trên bề mặt của vật liệu đích, khiến các nguyên tử của vật liệu đích bị "phóng xạ" vào môi trường xung quanh dưới dạng các ion hoặc nguyên tử. Các vật liệu phun ra trên bề mặt của vật liệu đích được hướng dẫn đến bề mặt của chất nền trong môi trường chân không. Quá trình này đạt được bởi các ion hoặc các nguyên tử trong không gian giữa vật liệu đích và chất nền. Khi các vật liệu phun này bay lên bề mặt chất nền, chúng bắt đầu lắng đọng và tuân thủ chất nền. Khi quá trình phóng xạ tiếp tục, một lớp phim thống nhất được hình thành dần. Bằng cách điều chỉnh thời gian phun, loại vật liệu đích và các thông số xử lý, loại vật liệu, độ dày, mật độ và tính đồng nhất của màng có thể được kiểm soát. Ví dụ, sử dụng các vật liệu mục tiêu khác nhau sẽ ảnh hưởng đến thành phần hóa học và tính chất vật lý của màng cuối cùng. Thời gian phóng xạ cũng sẽ ảnh hưởng trực tiếp đến độ dày của bộ phim. Thời gian lắng đọng càng dài, bộ phim càng dày.
Một lợi thế đáng kể của công nghệ lớp phủ đường phun từ liên tục là nó có thể thích ứng với nhiều vật liệu mục tiêu, bao gồm kim loại, hợp kim, vật liệu gốm, v.v ... Các mục tiêu khác nhau sẽ tạo thành các bộ phim khác nhau trong quá trình phun. Những màng này có thể được sử dụng để cải thiện các tính chất vật lý của vật liệu, chẳng hạn như độ cứng, điện trở hao mòn, độ dẫn điện, tính chất quang học, v.v. Ví dụ, màng kim loại có thể tăng cường độ dẫn điện và nhiệt của vật liệu; màng gốm có thể cải thiện khả năng chống ăn mòn và khả năng chống nhiệt độ cao. Lớp phủ xạ đường liên tục cũng có thể tạo ra các màng phản ứng, sử dụng phản ứng giữa khí và mục tiêu để tạo ra oxit, nitride và các màng khác. Những bộ phim như vậy có những lợi thế đặc biệt trong các ứng dụng nhất định, chẳng hạn như kháng ăn mòn, kháng oxy hóa, lớp phủ trang trí và các khía cạnh khác. So với công nghệ phun truyền thống, công nghệ sơn tốc độ từ tính liên tục có những ưu điểm đáng kể, một trong số đó là hiệu quả cao và thiệt hại thấp. Do sự hiện diện của từ trường, năng lượng của các ion thấp khi chúng tiếp xúc với chất nền, điều này ức chế hiệu quả thiệt hại của các hạt tích điện năng lượng cao với chất nền, đặc biệt là đối với các vật liệu như chất bán dẫn có yêu cầu chất lượng bề mặt cực cao. Thiệt hại thấp hơn nhiều so với các công nghệ phun truyền thống khác. Thông qua việc phun năng lượng thấp này, chất lượng cao và tính đồng nhất của bộ phim có thể được đảm bảo, đồng thời giảm nguy cơ thiệt hại cơ chất.
Do sử dụng điện cực từ tính, có thể thu được dòng ion bắn phá mục tiêu rất lớn, do đó đạt được tốc độ khắc cường độ cao trên bề mặt mục tiêu, do đó làm tăng tốc độ lắng đọng màng trên bề mặt chất nền. Trong xác suất va chạm cao giữa các electron năng lượng thấp và các nguyên tử khí, tốc độ ion hóa của khí được cải thiện rất nhiều, và theo đó, trở kháng của khí thải (hoặc plasma) giảm đi rất nhiều. Do đó, so với tốc độ diode DC, ngay cả khi áp suất làm việc giảm từ 1-10Pa xuống còn 10^-2-10^-1PA, điện áp phun được giảm từ vài nghìn volt xuống vài trăm volt, và cải thiện hiệu quả gõ và tốc độ lắng đọng là thứ tự thay đổi cường độ. Do điện áp catốt thấp được áp dụng cho mục tiêu, từ trường giới hạn plasma ở không gian gần catốt, do đó ngăn chặn sự bắn phá của chất nền bởi các hạt tích điện năng lượng cao. Do đó, mức độ thiệt hại cho các chất nền như các thiết bị bán dẫn sử dụng công nghệ này thấp hơn các phương pháp phun khác.
Tất cả các kim loại, hợp kim và vật liệu gốm có thể được chế tạo thành các mục tiêu. Thông qua các lớp phủ Magnetron của DC hoặc RF, các lớp phủ kim loại hoặc hợp kim tinh khiết có tỷ lệ chính xác và không đổi có thể được tạo ra, và màng phản ứng kim loại cũng có thể được chuẩn bị để đáp ứng các yêu cầu của các bộ phim chính xác cao khác nhau. Công nghệ lớp phủ xạ đường liên tục được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp thông tin điện tử, chẳng hạn như mạch tích hợp, lưu trữ thông tin, màn hình tinh thể lỏng, lưu trữ laser, thiết bị điều khiển điện tử và các trường khác; Ngoài ra, công nghệ này cũng có thể được áp dụng cho lĩnh vực lớp phủ thủy tinh; Nó cũng có các ứng dụng quan trọng trong các ngành công nghiệp như vật liệu chống mài mòn, khả năng chống ăn mòn nhiệt độ cao và các sản phẩm trang trí cao cấp. Với sự phát triển liên tục của công nghệ, các dây chuyền sản xuất phun từ Magnetron liên tục sẽ cho thấy tiềm năng lớn của chúng trong nhiều lĩnh vực hơn.