Diagrama de flujo del proceso de una máquina de recubrimiento por pulverización catódica

1. Sustrato de limpieza por bombardeo

1.1) La máquina de recubrimiento por pulverización catódica utiliza una descarga luminiscente para limpiar el sustrato. Es decir, se introduce gas argón en la cámara, con una tensión de descarga de aproximadamente 1000 V. Tras encender la fuente de alimentación, se genera una descarga luminiscente y el sustrato se limpia mediante bombardeo de iones de argón.

1.2) En las máquinas de recubrimiento por pulverización catódica que se utilizan industrialmente para la producción de ornamentos de alta gama, los iones de titanio emitidos por pequeñas fuentes de arco se emplean principalmente para la limpieza. La máquina de recubrimiento por pulverización catódica está equipada con una pequeña fuente de arco, y el flujo de iones de titanio en el plasma de arco generado por la descarga de dicha fuente se utiliza para bombardear y limpiar el sustrato.

2. Recubrimiento de nitruro de titanio

Al depositar películas delgadas de nitruro de titanio, el material objetivo para la pulverización catódica es un blanco de titanio. El material objetivo se conecta al electrodo negativo de la fuente de alimentación de pulverización catódica, y el voltaje del blanco es de 400~500V; el flujo de argón es fijo y el vacío de control es de (3~8) x10.^-1PA. El sustrato está conectado al electrodo negativo de la fuente de alimentación de polarización, con un voltaje de 100~200V.

Tras encender la fuente de alimentación del blanco de titanio para pulverización catódica, se genera una descarga luminiscente y los iones de argón de alta energía bombardean el blanco, desprendiendo átomos de titanio del mismo.

Se introduce nitrógeno como gas reactivo, y los átomos de titanio y nitrógeno se ionizan en iones de titanio e iones de nitrógeno en la cámara de recubrimiento. Bajo la atracción del campo eléctrico negativo aplicado al sustrato, los iones de titanio e iones de nitrógeno se aceleran hacia la superficie del sustrato para reaccionar químicamente y depositarse, formando así una capa de nitruro de titanio.

3. Retire el sustrato.

Una vez alcanzado el espesor de película predeterminado, apague la fuente de alimentación de pulverización catódica, la fuente de alimentación de polarización del sustrato y la fuente de aire. Cuando la temperatura del sustrato sea inferior a 120 ℃, llene la cámara de recubrimiento con aire y retire el sustrato.

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