תהליך ציפוי יונים באמצעות קשת קתודית זהה בעיקרו לטכנולוגיות ציפוי אחרות, ופעולות מסוימות כמו התקנת חלקי עבודה ושאיבת אבק אינן חוזרות על עצמן עוד.
1. ניקוי חלקי עבודה באמצעות הפצצה
לפני הציפוי, גז ארגון מוכנס לתא הציפוי בוואקום של 2×10-2 Pa.
הפעל את ספק הכוח עם הטיה בפולסים, עם מחזור עבודה של 20% והטיה של חומר העבודה של 800-1000V.
כאשר הקשת מופעלת, נוצרת פריקת אור קשת קר, הפולטת כמות גדולה של זרם אלקטרונים וזרם יוני טיטניום ממקור הקשת, ויוצרת פלזמה בצפיפות גבוהה. יון הטיטניום מאיץ את הזרקתו לחומר העבודה תחת לחץ הטיה שלילי גבוה המופעל על חומר העבודה, מפציץ ומתרסס את הגז והזיהומים הנותרים הנספגים על פני חומר העבודה, ומנקה ומטהר את פני חומר העבודה; במקביל, גז הכלור בתא הציפוי מיונן על ידי אלקטרונים, ויוני ארגון מאיצים את ההפצצה של פני חומר העבודה.
לכן, אפקט ניקוי ההפצצה טוב. רק כדקה של ניקוי בהפצצה יכולה לנקות את חומר העבודה, מה שנקרא "הפצצת קשת ראשית". בשל המסה הגבוהה של יוני טיטניום, אם משתמשים במקור קשת קטן כדי להפציץ ולנקות את חומר העבודה למשך זמן רב מדי, טמפרטורת חומר העבודה נוטה להתחמם יתר על המידה, וקצה הכלי עלול להתרכך. בייצור כללי, מקורות קשת קטנים מופעלים בזה אחר זה מלמעלה למטה, ולכל מקור קשת קטן יש זמן ניקוי בהפצצה של כדקה.
(1) ציפוי שכבת טיטניום תחתונה
על מנת לשפר את ההידבקות בין הסרט למצע, בדרך כלל מצופים שכבה של מצע טיטניום טהור לפני ציפוי טיטניום ניטריד. מכוונים את רמת הוואקום ל-5×10-2-3×10-1Pa, מכוונים את מתח ההטיה של חומר העבודה ל-400-500V, ומכוונים את מחזור העבודה של ספק הכוח להטיה בפולסים ל-40%~50%. תוך כדי הדלקת מקורות קשת קטנים אחד אחד, נוצר פריקת קשת בשדה קר. עקב הירידה במתח ההטיה השלילי של חומר העבודה, האנרגיה של יוני הטיטניום פוחתת. לאחר ההגעה לחומר העבודה, אפקט ההתזה קטן יותר מאפקט השיקוע, ונוצרת שכבת מעבר טיטניום על חומר העבודה כדי לשפר את כוח ההדבקה בין שכבת הסרט הקשיח של טיטניום ניטריד למצע. תהליך זה הוא גם תהליך של חימום חומר העבודה. כאשר מטרת הטיטניום הטהור נפרקת, האור בפלזמה הוא כחול תכלת.
1. ציפוי סרט קשיח של קערה מצופה אמוניה
כוונן את דרגת הוואקום ל-3×10-1-5Pa, יש להתאים את מתח ההטיה של חומר העבודה ל-100-200V, ולהתאים את מחזור העבודה של ספק הכוח ההטיה הדופק ל-70%~80%. לאחר הכנסת חנקן, טיטניום מגיב בשילוב עם פלזמת פריקת הקשת כדי ליצור שכבה קשה של טיטניום ניטריד. בשלב זה, אור הפלזמה בתא הוואקום הוא אדום דובדבן. אם C2H2, הו2וכו' מוצגים, TiCN, TiO2וכו'. ניתן להשיג שכבות סרט.
–מאמר זה פורסם על ידי גואנגדונג ז'נהואה,יצרן מכונות ציפוי ואקום
זמן פרסום: 1 ביוני 2023