Что такое магнетронное распыление?

2024-04-03

Магнетронное напыление является широко используемым методом.PVDМетоды получения тонких пленок, использующие принципы ионной бомбардировки и напыления, достигаются путем применения высокочастотных электрических и статических магнитных полей в вакуумной среде. В этом процессе материал изготавливается в виде мишени, которая устанавливается внутри вакуумной камеры. Под действием электрического поля на поверхности мишени образуется плазма, а статическое магнитное поле направляет ионы из плазмы на поверхность мишени для бомбардировки. Бомбардируемая поверхность мишени высвобождает атомы или молекулы, которые с высокой скоростью осаждаются на поверхность подложки, образуя тонкую пленку.

Принцип магнетронного распыления

Напыление покрытия - это процесс напыления путем бомбардировки частицами целевого материала, который выстреливает атомы или ионы на подложку и осаждает их на подложку для формирования слоя пленки. Магнетронное напыление происходит в биполярном тлеющем разряде при воздействии дополнительного магнитного поля, электроны ускоряются электрическим полем при одновременном воздействии связанного магнитного поля, происходит маятниковое движение, повышается частота столкновений электронов с частицами мишени и ионами рабочего газа, увеличивается степень ионизации рабочего газа, снижается давление рабочего газа, ионы рабочего газа ускоряются электрическим полем, происходит воздействие на мишень и выделение энергии мишени на атомы или ионы, вылетающие из материала мишени, слой пленки осаждается на поверхности подложки. Пленочный слой осаждается на поверхности.

Классификация магнетронного распыления

Классификация по конфигурации магнитного поля

Планарное магнетронное распыление (PMS)

Обычная конфигурация магнетронного распыления с магнитным полем, параллельным поверхности мишени.
Подходит для равномерного нанесения на большие площади.

Магнетронное распыление с вращающейся мишенью (RMS)

Мишень вращается в цилиндрической форме, чтобы продлить срок службы мишени.
Идеально подходит для нанесения пленок, требующих большой площади и высокой однородности.

Двухцелевое магнетронное распыление (DMS)

Для минимизации накопления заряда на поверхности мишени в процессе разряда используются две мишени с магнитным управлением.
Повышает эффективность напыления и однородность пленки, подходит для получения электроизоляционных пленок.

Классификация по технологическому газу

Магнетронное напыление постоянного тока (Магнетронное напыление постоянного тока)

Напыление с источником питания постоянного тока, подходит для проводящих мишеней.
Процесс прост и подходит для осаждения тонких металлических пленок.

Радиочастотное магнетронное распыление (RFMS)

Напыление с использованием радиочастотных источников питания для проводящих и непроводящих мишеней.
Подходит для получения изоляционных пленок, таких как оксиды и нитриды.

Классификация по условиям осадконакопления

Реактивное магнетронное распыление (RMS)

К аргону добавляются реакционные газы (например, кислород, азот), которые вступают в химическую реакцию с целевым материалом, образуя составную пленку.
Подходит для получения оксидных, нитридных и других функциональных пленок.

Нереактивное магнетронное распыление (NRMS)

Напыление с использованием только инертных газов (например, аргона) для осаждения тонких пленок чистых металлов или сплавов.
Подходит для получения тонких металлических пленок.

Классификация по характеристикам процесса

Импульсное магнетронное напыление (PMS)

Контролируемый разряд с помощью импульсного источника питания улучшает стабильность напыления и качество пленки.
Подходит для уменьшения загрязнения частицами и улучшения плотности пленки.

Импульсное магнетронное распыление высокой мощности (HiPIMS)

Значительное улучшение скорости ионизации распыления и качества пленки при использовании коротких импульсов высокой мощности.
Подходит для получения пленок с высокой плотностью и низким уровнем дефектов.

Классификация по областям применения

Декоративное магнетронное напыление (DMS)

Используется для приготовления декоративных покрытий для таких поверхностей, как корпуса мобильных телефонов, часы и оправы очков.
В основном используются мишени из металла или сплава, при этом особое внимание уделяется цвету и внешнему виду покрытия.

Функциональное магнетронное распыление (FMS)

Он используется для получения тонких пленок с определенными функциями, таких как оптические покрытия, защитные покрытия и проводящие пленки.
Рассматриваются оптические, электрические и механические свойства пленки.

Преимущества магнетронного распыления

Высокая управляемость: точный контроль состава, структуры и толщины пленки.
Высокая экологичность: использование инертных газов приводит к уменьшению количества отходов.
Низкотемпературный процесс: подходит для термочувствительных подложек, чтобы избежать повреждения высокой температурой.
Высокая скорость осаждения: повышенная плотность плазмы для повышения эффективности напыления мишени.
Низкий уровень загрязнения частицами: уменьшает количество твердых частиц, образующихся в процессе реакции, и повышает чистоту пленки.
Применимо к широкому спектру материалов: Применимо к широкому спектру целей, таких как металлы, сплавы и соединения.
Подходит для многослойных пленок: возможно осаждение многослойных структур или композитных пленок.
Высокая стабильность и воспроизводимость: стабильность процесса для массового производства.
Хорошая однородность пленки и высокая плотность: плотная пленка с сильной адгезией и равномерной толщиной.

Распространенные материалы для напыления

Алюминий (Al), медь (Cu), титан (Ti), вольфрам (W), никель (Ni), серебро (Ag), золото (Au), оксид индия-олова (ITO), оксид цинка (ZnO), оксид титана (TiO2), оксид алюминия (Al2O3), нитрид кремния (Si3N4), нитрид титана (TiN), нитрид алюминия (AlN), карбид кремния (SiC), карбид титана (TiC), титан / нитрид титана (Ti / TiN) многослойные мишени и др. Многослойные мишени из нитрида титана (Ti/TiN) и др.

Мы предлагаем Услуги по настройке литейного производства с магнетронным напылениемне стесняйтесь оставлять комментарии.