Welche Arten von Mittelfrequenz-Magnetron-Sputtern in einer Vakuumbeschichtungsmaschine gibt es?

Magnetron-Sputtern für Vakuumbeschichter umfasst viele Arten. Jedes hat unterschiedliche Arbeitsprinzipien und Anwendungsobjekte. Aber eines haben sie gemeinsam: Die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld und den Elektronen lässt die Elektronen spiralförmig um die Targetoberfläche kreisen, wodurch die Wahrscheinlichkeit steigt, dass Elektronen auf das Argongas treffen und Ionen erzeugen. Die erzeugten Ionen kollidieren mit der Targetoberfläche unter der Wirkung des elektrischen Feldes, um das Targetmaterial zu zerstäuben. In den letzten Jahrzehnten der Entwicklung hat jeder nach und nach Permanentmagnete eingeführt und selten Spulenmagnete verwendet.
Die Zielquelle wird in symmetrische und unsymmetrische Typen unterteilt. Die ausgewogene Zielquelle hat eine gleichförmige Beschichtung, und die unausgeglichene Zielquelle hat eine starke Bindungskraft zwischen dem Beschichtungsfilm und dem Substrat. Abgeglichene Zielquellen werden hauptsächlich für optische Halbleiterfilme verwendet, und unabgeglichene Quellen werden hauptsächlich zum Tragen von dekorativen Filmen verwendet.
Unabhängig von Unwucht oder Unwucht, wenn der Magnet stationär ist, bestimmen seine Magnetfeldeigenschaften, dass die allgemeine Zielnutzungsrate weniger als 30 % beträgt. Um die Ausnutzungsrate des Targetmaterials zu erhöhen, kann ein rotierendes Magnetfeld verwendet werden. Ein rotierendes Magnetfeld erfordert jedoch einen Rotationsmechanismus, und die Sputterrate muss verringert werden. Rotierende Magnetfelder werden meist für große oder teure Targets verwendet. Wie das Sputtern von Halbleiterfilmen. Für kleine Geräte und allgemeine Industriegeräte wird häufig eine stationäre Zielquelle mit einem Magnetfeld verwendet.

Es ist einfach, Metalle und Legierungen mit einer Magnetron-Targetquelle zu sputtern, und es ist einfach zu zünden und zu sputtern. Dies liegt daran, dass das Target (Kathode), das Plasma und die Vakuumkammer der bespritzten Teile eine Schleife bilden können. Aber wenn der Isolator wie Keramik zerstäubt wird, wird der Stromkreis unterbrochen. Die Leute verwenden also Hochfrequenz-Netzteile und fügen der Schleife starke Kondensatoren hinzu. Auf diese Weise wird das Targetmaterial zu einem Kondensator in der isolierenden Schaltung. Jedoch ist die Stromversorgung für das Hochfrequenz-Magnetron-Sputtern teuer, die Sputterrate ist sehr gering und die Erdungstechnologie ist sehr kompliziert, so dass es schwierig ist, sie in großem Maßstab anzuwenden. Um dieses Problem zu lösen, wurde das reaktive Magnetron-Sputtern erfunden. Das heißt, es wird ein Metalltarget verwendet und Argon und reaktive Gase wie Stickstoff oder Sauerstoff werden hinzugefügt. Wenn das metallische Zielmaterial aufgrund von Energieumwandlung auf das Teil trifft, verbindet es sich mit dem Reaktionsgas, um Nitrid oder Oxid zu bilden.
Reaktive Magnetron-Sputterisolatoren scheinen einfach zu sein, aber der tatsächliche Betrieb ist schwierig. Das Hauptproblem besteht darin, dass die Reaktion nicht nur auf der Oberfläche des Teils stattfindet, sondern auch auf der Anode, der Oberfläche der Vakuumkammer und der Oberfläche der Zielquelle. Dies führt zu Feuerlöschung, Lichtbogenbildung der Zielquelle und der Oberfläche des Werkstücks usw. Die von Leybold in Deutschland erfundene Doppelzielquellen-Technologie löst dieses Problem gut. Das Prinzip besteht darin, dass ein Paar von Zielquellen sowohl Anode als auch Kathode sind, um Oxidation oder Nitrierung auf der Anodenoberfläche zu eliminieren.
Kühlung ist bei allen Quellen (Magnetron, Multi-Arc, Ionen) notwendig, da ein Großteil der Energie in Wärme umgewandelt wird. Wenn keine oder unzureichende Kühlung vorhanden ist, wird diese Wärme die Temperatur der Zielquelle auf mehr als 1.000 Grad erhöhen und die gesamte Zielquelle zum Schmelzen bringen.
Ein Magnetrongerät ist oft sehr teuer, aber es ist leicht, Geld für andere Geräte wie Vakuumpumpe, MFC und Schichtdickenmessung auszugeben, ohne die Zielquelle zu ignorieren. Selbst die beste Magnetron-Sputter-Ausrüstung ohne eine gute Zielquelle ist wie das Zeichnen eines Drachens, ohne das Auge zu beenden.