Vakuum-Magnetronsputtern eignet sich besonders für reaktive Beschichtungen. Mit diesem Verfahren lassen sich dünne Schichten aus beliebigen Oxid-, Carbid- und Nitridmaterialien abscheiden. Darüber hinaus eignet sich das Verfahren besonders für die Abscheidung mehrschichtiger Filmstrukturen, darunter optische Designs, Farbfilme, verschleißfeste Beschichtungen, Nanolaminate, Übergitterbeschichtungen, Isolierfilme usw. Bereits 1970 wurden Beispiele für die Abscheidung hochwertiger optischer Filme für eine Vielzahl optischer Filmschichtmaterialien entwickelt. Zu diesen Materialien gehören transparente leitfähige Materialien, Halbleiter, Polymere, Oxide, Carbide und Nitride, während Fluoride in Verfahren wie der Aufdampfbeschichtung zum Einsatz kommen.
Der Hauptvorteil des Magnetron-Sputterverfahrens liegt in der Verwendung reaktiver oder nichtreaktiver Beschichtungsverfahren zur Abscheidung von Schichten dieser Materialien und der guten Kontrolle der Schichtzusammensetzung, der Schichtdicke, der Schichtdickengleichmäßigkeit und der mechanischen Eigenschaften der Schicht. Das Verfahren weist die folgenden Merkmale auf.
1. Hohe Abscheidungsrate. Durch den Einsatz von Hochgeschwindigkeits-Magnetronelektroden kann ein hoher Ionenfluss erzielt werden, wodurch die Abscheidungs- und Sputterrate dieses Beschichtungsverfahrens effektiv verbessert wird. Im Vergleich zu anderen Sputterbeschichtungsverfahren zeichnet sich das Magnetronsputtern durch eine hohe Kapazität und Ausbeute aus und wird in verschiedenen industriellen Produktionen häufig eingesetzt.
2. Hohe Energieeffizienz. Für Magnetron-Sputtertargets wird im Allgemeinen eine Spannung im Bereich von 200 V bis 1000 V gewählt, normalerweise 600 V, da eine Spannung von 600 V gerade im Bereich der höchsten effektiven Energieeffizienz liegt.
3. Niedrige Sputterenergie. Die angelegte Magnetron-Zielspannung ist niedrig, und das Magnetfeld begrenzt das Plasma in der Nähe der Kathode, wodurch verhindert wird, dass geladene Teilchen mit höherer Energie auf das Substrat geschleudert werden.
4. Niedrige Substrattemperatur. Die Anode kann die bei der Entladung entstehenden Elektronen ableiten, ohne dass eine Substrathalterung erforderlich ist. Dadurch wird der Elektronenbeschuss des Substrats effektiv reduziert. Die dadurch niedrige Substrattemperatur ist ideal für Kunststoffsubstrate, die gegenüber Hochtemperaturbeschichtungen nicht sehr beständig sind.
5. Die Oberflächenätzung des Magnetron-Sputtertargets ist ungleichmäßig. Dies ist auf das ungleichmäßige Magnetfeld des Targets zurückzuführen. Die Ätzrate des Targets ist höher, wodurch die effektive Auslastung des Targets gering ist (nur 20–30 %). Um die Targetauslastung zu verbessern, muss daher die Magnetfeldverteilung angepasst werden. Alternativ kann der Einsatz von Magneten in der Kathode die Targetauslastung verbessern.
6. Verbundtarget. Es ist möglich, Verbundtargets mit einer Legierungsbeschichtung zu versehen. Derzeit wurde das Sputterverfahren für Verbundmagnetrontargets erfolgreich auf Ta-Ti-Legierungen, (Tb-Dy)-Fe- und Gb-Co-Legierungen aufgebracht. Es gibt vier verschiedene Verbundtargetstrukturen: runde, quadratische, kleine quadratische und sektorförmige Targets. Die Verwendung einer sektorförmigen Targetstruktur ist vorteilhafter.
7. Breites Anwendungsspektrum. Durch Magnetronsputtern können viele Elemente abgeschieden werden. Die häufigsten sind: Ag, Au, C, Co, Cu, Fe, Ge, Mo, Nb, Ni, Os, Cr, Pd, Pt, Re, Rh, Si, Ta, Ti, Zr, SiO, AlO, GaAs, U, W, SnO usw.
Magnetronsputtern ist eines der am weitesten verbreiteten Beschichtungsverfahren zur Herstellung hochwertiger Filme. Dank einer neuen Kathode bietet es eine hohe Targetausnutzung und hohe Abscheidungsraten. Das Vakuum-Magnetronsputtern-Beschichtungsverfahren von Guangdong Zhenhua Technology wird heute häufig zur Beschichtung großflächiger Substrate eingesetzt. Das Verfahren wird nicht nur für die einlagige, sondern auch für die mehrlagige Filmbeschichtung eingesetzt. Darüber hinaus wird es auch im Rolle-zu-Rolle-Verfahren für Verpackungsfolien, optische Folien, Laminierungen und andere Folienbeschichtungen eingesetzt.
Beitragszeit: 07.11.2022