Sputtering beläggning process och klassificering

Sputtering beläggning process och klassificering

Sputtering, som vanligtvis refererar till magnetronputtringen, tillhör sputtermetoden vid låg temperatur. Processkravet för vakuum i 1 x 10-3 torr, nämligen 1,3 x 10-3 pa vakuuminertgasargon (Ar) och plastbasmaterialet (anod) och metallmålmaterialet (katod) och högspänning likström ), eftersom den glödutmatning (glödladdning) som produceras genom den elektroniska exciteringen av inert gas, plasma, plasma till metallatombomb ut av målmaterial, avsätts på plastbasmaterialet

·           Princip

·           Laddade partiklar med dussintals elektronvolt eller högre kinetisk energi bombarderar materialytan och sprutar ut den i gasfasen för etsning och beläggning. Antalet atomer som avges av en jon kallas Sputtering Yield. Ju högre utbytet desto snabbare blir sputtermängden. Den högsta hastigheten är för Cu, Au, Ag och den lägsta är för Ti, Mo, Ta och W. Generellt i 0,1-10 atom / jon.

·           Ioner kan alstras av en likströmsstrålning. Vid en vakuumgrad på 10-1-10 Pa appliceras en högspänning mellan de två elektroderna för att ge urladdning.

·           Den aktuella densiteten i en normal glödladdning är relaterad till katodmaterialet, formen och gastyptrycket. Plätering bör bibehållas så stabilt som möjligt.

·           Något material kan sputta beläggning, även material med hög smältpunkt är lätta att sputta, men för icke-ledarmål måste RF (RF) eller puls (puls) sputtering vara; Och på grund av dålig elektrisk ledningsförmåga är sprutkraft och hastighet låg. Metallstänkkraft upp till 10W / cm2, icke-metallisk <5w>

Diodspray:

Målmaterialet är katoden, det pläterade arbetsstycket och arbetsstyckesramen är anoden, och den högre pläteringshastigheten kan endast erhållas när gastrycket (argon Ar) är ungefär flera Pa eller högre

·           magnetron sputtering:

·           Ett ortogonalt elektromagnetiskt fält bildas på ytan av katodmålet, där elektrondensiteten är hög och jontätheten förbättras, så att förstärkningshastigheten ökas (med en storleksordning) och spridningshastigheten kan nå 0,1 - - 1 um / min, och filmvidhäftningen är bättre än den för ångplätering. Det är en av de mest praktiska beläggningsteknikerna för närvarande.

·           Andra beläggningstekniker innefattar biasputtering, reaktiv förstoftning och jonbalksputtering

·           Utrustning och bearbetning av pläteringsmaskin (magnetiskt styrd plätering)

·           Sputtermaskinen består av vakuumkammare, avgassystem, sputteringskälla och styrsystem. Sputteringskällan är uppdelad i strömförsörjning och sprutpistol.

·           Magnetronputteringspistolen är uppdelad i planartyp och cylindrisk typ, varav den plana typen är indelad i rektangulär typ och cirkulär typ, målmaterialets utnyttjandegrad är 30-40% och cylindrisk målmaterialutnyttjandegrad är> 50%

·           Sputter strömförsörjningen är uppdelad i: DC, RF, puls,

·           Dc: 800-1000V (Max) ledare, kan vara katastrofbåge.

·           Rf: 13,56 MHz, icke-ledare.

·           Pulse: används i stor utsträckning, den senaste utvecklingen

·           Sputteringström, spänning eller effekt och sputteringstryck (5 10-1 - 1.0Pa) bör kontrolleras vid sputtering. Om alla parametrar är stabila kan filmtjockleken uppskattas.

·           Val av materialval och behandling är mycket viktigt, renhet att vara bra, enhetlig konsistens, inga bubblor, defekter, ytan ska vara jämn och jämn.

·           För direktkylmålet bör det noteras att målmaterialet blir tunnare efter förstoftning och kan bryta, speciellt det icke-metallsiktet. I allmänhet ska den tunnaste delen av målet inte vara mindre än hälften av den ursprungliga måltjockleken eller 5 mm.

·           Driftläget för magnetiskt styrd stänkplätering liknar den för generell ångplätering. För det första pumpas vakuum till 1 10-2pa, och därefter injiceras argon (Ar) joner för att bombardera målmaterialet. Under sprutplätering vid ett tryck av 5 10-1-1,0 Pa bör man uppmärksamma strömmen, spänning och tryck. I början, om det finns en gnista i stänkpläteringen, kan spänningen sakta höjas och slutaren kan stängas efter den stadiga urladdningen.

I detta förfarande renar joniseringen av inertgas (Ar) och exponerar plastbasmaterialet på ytan av flera små tomma MAO och genom den elektroniska och plastsubstratytan rena och producerar fria radikaler, och upprätthåller vakuumet med beläggning och strukturering av en yta, bildar ytstrukturens struktur och fria radikaler fyllning och hög vidhäftning av kombinationen av kemiskt och fysiskt tillstånd, bildar en tunn film till ytterytan fast.

Filmen bildas först genom att fylla ytsubstratet grovt med plasthårporerna och länka dem. Jämfört med den gemensamma förångningspläteringen har sprutplätering fördelarna med stark vidhäftning mellan beläggningen och substratet - vidhäftningen är mer än 10 gånger högre än förångningsplätering. Vakuumavdunstning måste förånga metallen eller metalloxiden, och uppvärmningstemperaturen bör inte vara för hög, annars försvinner metallgasavsättningen i plastsubstratet och bränner plastsubstratet. Sputteringspartiklarna är nästan fria från tyngdkraftspåverkan och positionerna hos målet och substratet kan ordnas fritt. I det första skedet av filmbildning är kärnbildningstätheten hög och den extremt tunna kontinuerliga filmen under 10 nm kan produceras. Målmaterialet har ett långt liv och kan automatiskt och kontinuerligt produceras under lång tid. Målmaterial kan tillverkas i olika former, med maskinens speciella konstruktion för bättre kontroll och den mest effektiva produktionen.

Splash plating ANVÄNDER högspännings elektriskt fält för att producera plasmabeläggningsmaterial med nästan alla smältpunktsmetaller, legeringar och metalloxider, såsom: krom, molybden, volfram, titan, silver, guld och så vidare. Vidare är det en tvångsavsättningsprocess, med användning av denna process för erhållande av beläggningen och vidhäftning av plastsubstratet är mycket högre än vakuumindunstningsmetoden. Processkostnaderna är emellertid relativt höga.