Prozessablauf der Sputterbeschichtungsanlage

1. Reinigung des Untergrunds mittels Bombardierung

1.1) Sputteranlagen nutzen Glimmentladung zur Substratreinigung. Dazu wird Argongas in die Kammer eingeleitet, die Entladungsspannung beträgt etwa 1000 V. Nach dem Einschalten der Stromversorgung wird eine Glimmentladung erzeugt, und das Substrat wird durch Argonionenbeschuss gereinigt.

1.2) In Sputteranlagen zur industriellen Herstellung hochwertiger Schmuckteile werden Titanionen, die von kleinen Lichtbogenquellen emittiert werden, hauptsächlich zur Reinigung eingesetzt. Die Sputteranlage ist mit einer solchen kleinen Lichtbogenquelle ausgestattet, und der Titanionenstrom im durch die Entladung der Lichtbogenquelle erzeugten Lichtbogenplasma dient zum Beschuss und zur Reinigung des Substrats.

2. Titannitrid-Beschichtung

Bei der Abscheidung von Titannitrid-Dünnschichten wird Titan als Targetmaterial für das Sputtern verwendet. Das Targetmaterial ist mit der negativen Elektrode des Sputterstromnetzteils verbunden, die Targetspannung beträgt 400–500 V. Der Argonfluss ist konstant, und das Kontrollvakuum liegt bei (3–8) × 10⁻⁵ mbar.^-1PA. Das Substrat ist mit der negativen Elektrode des Vorspannungsnetzteils verbunden, mit einer Spannung von 100~200V.

Nach dem Einschalten der Stromversorgung des Titan-Sputtertargets wird eine Glimmentladung erzeugt, und hochenergetische Argonionen bombardieren das Sputtertarget und sprengen Titanatome vom Target ab.

Als Reaktionsgas wird Stickstoff zugeführt, wodurch die Titanatome und der Stickstoff in der Beschichtungskammer in Titan- und Stickstoffionen ionisiert werden. Unter dem Einfluss des an das Substrat angelegten negativen elektrischen Feldes werden die Titan- und Stickstoffionen zur Substratoberfläche beschleunigt, wo sie chemisch reagieren und sich abscheiden, um eine Titannitrid-Schicht zu bilden.

3. Substrat herausnehmen.

Nach Erreichen der vorgegebenen Schichtdicke werden die Sputterstromversorgung, die Substratvorspannungsversorgung und die Luftzufuhr abgeschaltet. Sobald die Substrattemperatur unter 120 °C gesunken ist, wird die Beschichtungskammer mit Luft gefüllt und das Substrat entnommen.

Dieser Artikel wurde veröffentlicht vonHersteller von Magnetron-Sputterbeschichtungsanlagen– Guangdong Zhenhua.