Wat zijn de soorten magnetronsputteren met gemiddelde frequentie in een vacuümcoatingmachine?

Magnetron sputteren voor vacuüm coater omvat vele soorten. Elk heeft verschillende werkingsprincipes en toepassingsobjecten. Maar er is één ding gemeen: de interactie tussen het magnetische veld en de elektronen zorgt ervoor dat de elektronen rond het doeloppervlak draaien, waardoor de kans groter wordt dat elektronen het argongas raken om ionen te produceren. De gegenereerde ionen botsen met het doeloppervlak onder invloed van het elektrische veld om het doelmateriaal te sputteren. In de afgelopen decennia van ontwikkeling heeft iedereen geleidelijk permanente magneten aangenomen en zelden spoelmagneten gebruikt.
De doelbron is verdeeld in gebalanceerde en ongebalanceerde typen. De gebalanceerde doelbron heeft een uniforme coating en de ongebalanceerde doelbron heeft een sterke bindingskracht tussen de coatingfilm en het substraat. Gebalanceerde doelbronnen worden meestal gebruikt voor optische halfgeleiderfilms en ongebalanceerde bronnen worden meestal gebruikt voor het dragen van decoratieve films.
Ongeacht balans of onbalans, als de magneet stationair is, bepalen de magnetische veldkarakteristieken dat de algemene doelbenuttingsgraad minder dan 30% is. Om de benuttingsgraad van het doelmateriaal te verhogen, kan een roterend magnetisch veld worden gebruikt. Een roterend magnetisch veld vereist echter een roterend mechanisme en de sputtersnelheid moet worden verminderd. Roterende magnetische velden worden meestal gebruikt voor grote of dure doelen. Zoals het sputteren van halfgeleiderfilms. Voor kleine apparatuur en algemene industriële apparatuur wordt vaak een stationaire doelbron met een magnetisch veld gebruikt.

Het is gemakkelijk om metalen en legeringen te sputteren met een magnetron-doelbron, en het is gemakkelijk te ontsteken en te sputteren. Dit komt omdat het doel (kathode), plasma en de vacuümkamer van de bespatte delen een lus kunnen vormen. Maar als de isolator zoals keramiek wordt gesputterd, wordt het circuit verbroken. Dus mensen gebruiken hoogfrequente voedingen en voegen sterke condensatoren toe aan de lus. Op deze manier wordt het doelmateriaal een condensator in het isolatiecircuit. De hoogfrequente magnetron sputtervoeding is echter duur, de sputtersnelheid is erg klein en de aardingstechnologie is erg gecompliceerd, dus het is moeilijk om op grote schaal toe te passen. Om dit probleem op te lossen, werd magnetron reactief sputteren uitgevonden. Dat wil zeggen, er wordt een metalen doel gebruikt en argon en reactieve gassen zoals stikstof of zuurstof worden toegevoegd. Wanneer het metalen doelmateriaal het onderdeel raakt als gevolg van energieomzetting, combineert het met het reactiegas om nitride of oxide te vormen.
Magnetron reactieve sputterisolatoren lijken eenvoudig, maar de daadwerkelijke bediening is moeilijk. Het grootste probleem is dat de reactie niet alleen plaatsvindt op het oppervlak van het onderdeel, maar ook op de anode, het oppervlak van de vacuümkamer en het oppervlak van de doelbron. Dit zal leiden tot blussing, vonken van de doelbron en het oppervlak van het werkstuk, enz. De dubbele doelbrontechnologie, uitgevonden door Leybold in Duitsland, lost dit probleem goed op. Het principe is dat een paar doelbronnen onderling anode en kathode zijn om oxidatie of nitridatie op het anode-oppervlak te elimineren.
Voor alle bronnen (magnetron, multi-arc, ionen) is koeling nodig, omdat een groot deel van de energie wordt omgezet in warmte. Als er geen koeling of onvoldoende koeling is, zal deze warmte de doelbrontemperatuur meer dan 1.000 graden maken en de hele doelbron doen smelten.
Een magnetronapparaat is vaak erg duur, maar het is gemakkelijk om geld uit te geven aan andere apparatuur zoals vacuümpomp, MFC en filmdiktemeting zonder de doelbron te negeren. Zelfs de beste magnetronsputterapparatuur zonder een goede doelbron is als het tekenen van een draak zonder het oog af te maken.