La deposizione a sputtering magnetron sotto vuoto è particolarmente adatta per i rivestimenti ottenuti mediante deposizione reattiva. Infatti, questo processo permette di depositare film sottili di qualsiasi materiale a base di ossidi, carburi e nitruri. Inoltre, è particolarmente indicato per la deposizione di strutture multistrato, tra cui disegni ottici, film colorati, rivestimenti resistenti all'usura, nanolaminati, rivestimenti a superreticolo, film isolanti, ecc. Già a partire dal 1970, sono stati sviluppati esempi di deposizione di film ottici di alta qualità per una varietà di materiali. Questi materiali includono materiali conduttivi trasparenti, semiconduttori, polimeri, ossidi, carburi e nitruri, mentre i fluoruri sono utilizzati in processi come la deposizione evaporativa.
Il principale vantaggio del processo di sputtering a magnetron risiede nell'utilizzo di processi di rivestimento reattivi o non reattivi per depositare strati di questi materiali e nel controllo preciso della composizione dello strato, dello spessore del film, dell'uniformità dello spessore del film e delle proprietà meccaniche dello strato. Il processo presenta le seguenti caratteristiche.
1. Elevata velocità di deposizione. Grazie all'utilizzo di elettrodi a magnetron ad alta velocità, è possibile ottenere un flusso ionico elevato, migliorando efficacemente la velocità di deposizione e la velocità di sputtering di questo processo di rivestimento. Rispetto ad altri processi di rivestimento per sputtering, lo sputtering a magnetron ha un'elevata capacità e un'elevata resa ed è ampiamente utilizzato in diverse produzioni industriali.
2. Elevata efficienza energetica. Il target di sputtering a magnetron generalmente sceglie una tensione compresa tra 200V e 1000V, solitamente 600V, poiché la tensione di 600V rientra proprio nell'intervallo di massima efficienza energetica.
3. Bassa energia di sputtering. La tensione applicata al bersaglio del magnetron è bassa e il campo magnetico confina il plasma vicino al catodo, impedendo alle particelle cariche ad alta energia di essere proiettate sul substrato.
4. Bassa temperatura del substrato. L'anodo può essere utilizzato per convogliare via gli elettroni generati durante la scarica, senza bisogno del supporto del substrato per completare il processo, riducendo efficacemente il bombardamento elettronico del substrato. In questo modo, la temperatura del substrato rimane bassa, il che è ideale per alcuni substrati plastici che non sono molto resistenti ai rivestimenti ad alta temperatura.
5. L'incisione della superficie del bersaglio di sputtering magnetron non è uniforme. L'incisione non uniforme della superficie del bersaglio di sputtering magnetron è causata dal campo magnetico non uniforme del bersaglio. La maggiore area interessata dall'incisione del bersaglio comporta un basso tasso di utilizzo effettivo del bersaglio (solo il 20-30%). Pertanto, per migliorare l'utilizzo del bersaglio, è necessario modificare la distribuzione del campo magnetico con determinati mezzi, oppure utilizzare magneti mobili nel catodo per migliorare l'utilizzo del bersaglio.
6. Bersaglio composito. È possibile realizzare film di lega rivestiti con bersagli compositi. Attualmente, l'utilizzo del processo di sputtering con bersagli magnetron compositi è stato applicato con successo a film di lega Ta-Ti, (Tb-Dy)-Fe e Gb-Co. La struttura del bersaglio composito è di quattro tipi: bersaglio rotondo incastonato, bersaglio quadrato incastonato, bersaglio quadrato piccolo incastonato e bersaglio settoriale incastonato. L'utilizzo della struttura del bersaglio settoriale incastonato è preferibile.
7. Ampia gamma di applicazioni. Il processo di sputtering a magnetron può depositare molti elementi, i più comuni sono: 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, ecc.
La deposizione a sputtering magnetron è uno dei processi di rivestimento più utilizzati per ottenere film di alta qualità. Grazie a un nuovo catodo, offre un elevato utilizzo del target e un'alta velocità di deposizione. Il processo di rivestimento a sputtering magnetron sottovuoto di Guangdong Zhenhua Technology è ora ampiamente utilizzato per il rivestimento di substrati di grandi dimensioni. Il processo non viene utilizzato solo per la deposizione di film monostrato, ma anche per il rivestimento di film multistrato; inoltre, trova impiego anche nel processo roll-to-roll per la produzione di film per imballaggio, film ottici, laminazione e altri rivestimenti.
Data di pubblicazione: 31 maggio 2024