ទិដ្ឋភាពទូទៅនៃដំណើរការថ្នាំកូតសុញ្ញកាស

នៅក្នុងវិស្វកម្មផ្ទៃទំនើប ស្រទាប់ចំហាយរូបវិទ្យា (PVD) បានលេចចេញជាបច្ចេកវិទ្យាថ្នាំកូតបូមធូលីស្នូល ដោយសារតែដំណើរការខ្សែភាពយន្តដ៏ល្អឥតខ្ចោះ និងលក្ខណៈមិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន។ អត្ថបទនេះផ្តល់នូវការវិភាគស៊ីជម្រៅអំពីគោលការណ៍ ចំណាត់ថ្នាក់ និងការអនុវត្តធម្មតានៃបច្ចេកវិទ្យា PVD ដោយផ្តល់នូវការយល់ដឹងបច្ចេកទេសសម្រាប់អ្នកជំនាញក្នុងវិស័យនេះ។

គោលការណ៍ជាមូលដ្ឋានលេខ 1 នៃបច្ចេកវិទ្យា PVD
PVD គឺជាដំណើរការមួយដែលត្រូវបានអនុវត្តក្រោមលក្ខខណ្ឌសុញ្ញកាស (ជាធម្មតា ≤10⁻³ Pa) ដែលសម្ភារៈថ្នាំកូតត្រូវបានហួតជាចំហាយទឹក ហើយបន្ទាប់មកបានបង្រួមទៅលើផ្ទៃស្រទាប់ខាងក្រោម ដើម្បីបង្កើតជាខ្សែភាពយន្តស្តើងរឹង។ បច្ចេកទេសនេះត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ៖

សីតុណ្ហភាព​ដាក់​ទាប​ទាក់ទង​គ្នា (ជាទូទៅ <500°C)

ភាពបរិសុទ្ធខ្ពស់នៃខ្សែភាពយន្ត និងសមាសភាពដែលអាចគ្រប់គ្រងបាន

មិនប៉ះពាល់ដល់បរិស្ថាន (មិនបញ្ចេញទឹកសំណល់)

ការគ្រប់គ្រងភាពជាក់លាក់កម្រិតណាណូម៉ែត្រ

ចំណាត់ថ្នាក់លេខ 2 នៃឧបករណ៍ PVDធដំណើរការ
១. ថ្នាំកូតហួតដោយសុញ្ញកាស
ការហួតដោយបូមធូលីពាក់ព័ន្ធនឹងការកំដៅសម្ភារៈថ្នាំកូតរហូតដល់វាឈានដល់សម្ពាធចំហាយឆ្អែតរបស់វា ហើយហួត។ ប្រភេទទូទៅរួមមាន៖

ការហួតកំដៅធន់ទ្រាំ
ប្រើប្រាស់លោហធាតុធន់នឹងកម្ដៅដូចជា ស្តែនស្តែន ឬ ម៉ូលីបដិន ជាធាតុកម្ដៅ។ ស័ក្តិសមសម្រាប់វត្ថុធាតុដែលមានចំណុចរលាយទាបដូចជា អាលុយមីញ៉ូម (Al) និង ប្រាក់ (Ag)។

ការហួតធ្នឹមអេឡិចត្រុង (EB-PVD)
ប្រើប្រាស់កាំភ្លើងអេឡិចត្រុង (10–30 kV) ដើម្បីបាញ់ទៅលើវត្ថុធាតុគោលដៅ ដោយបង្កើតសីតុណ្ហភាពក្នុងតំបន់លើសពី 3000°C។ ល្អសម្រាប់អុកស៊ីដចំណុចរលាយខ្ពស់។

អេពីតាក់ស៊ីធ្នឹមម៉ូលេគុល (MBE)
បច្ចេកទេសដែលមានភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ដែលត្រូវបានអនុវត្តក្រោមសុញ្ញកាសខ្ពស់បំផុត (≤10⁻⁸ Pa) ដែលអនុញ្ញាតឱ្យមានការគ្រប់គ្រងកម្រិតអាតូមិចសម្រាប់ការលូតលាស់ខ្សែភាពយន្តអេពីតាក់ស៊ី។

2. ការដាក់សារធាតុរាវ
ការបាញ់ទឹកពាក់ព័ន្ធនឹងភាគល្អិតថាមពលខ្ពស់ដែលបាញ់ទម្លាក់សម្ភារៈគោលដៅ ដោយបញ្ចេញអាតូមដែលធ្លាក់ទៅលើស្រទាប់ខាងក្រោម។ ប្រភេទនៃការបាញ់ទឹកសំខាន់ៗរួមមាន៖

ការបាញ់ថ្នាំ DC (ចរន្តផ្ទាល់)
វិធីសាស្ត្រ​បាញ់​ស្ព្រាយ​មូលដ្ឋាន; គោលដៅ​ត្រូវតែ​មាន​ចរន្ត​អគ្គិសនី។

ការបំភាយ RF (ប្រេកង់វិទ្យុ)
ដំណើរការក្នុងប្រេកង់ 13.56 MHz ដែលអនុញ្ញាតឱ្យសម្ភារៈអ៊ីសូឡង់បែកខ្ចាយ។

ការបាញ់ម៉ាញ៉េត្រុង

ប្រភេទមានតុល្យភាព៖ កម្លាំងដែនម៉ាញេទិក 100–300 Gauss ឆ្លងកាត់ផ្ទៃគោលដៅ

ប្រភេទមិនមានតុល្យភាព៖ ការសាយភាយប្លាស្មាប្រសើរឡើងសម្រាប់ការដាក់ប្រាក់កាន់តែប្រសើរ

កាតូតភ្លោះប្រេកង់មធ្យម៖ ដោះស្រាយបញ្ហា "ការពុលគោលដៅ" ក្នុងការបាញ់ថ្នាំប្រតិកម្ម

ការបាញ់ម៉ាញ៉េត្រុងជំរុញថាមពលខ្ពស់ (HIPIMS): អត្រាអ៊ីយ៉ូដនីយកម្ម >90% ផលិតខ្សែភាពយន្តក្រាស់ខ្លាំង មិនមែនជួរឈរ

លេខ 3. ការអនុវត្តធម្មតានៃបច្ចេកវិទ្យា PVD
ថ្នាំកូតឧបករណ៍
ថ្នាំកូតរឹងដូចជា TiN, TiAlN (ភាពរឹង >3000 HV)

ប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយសម្រាប់ឧបករណ៍កាត់ និងការបង្កើនផ្ទៃផ្សិត

ថ្នាំកូតតុបតែង
ការបញ្ចប់ដូចមាសដោយប្រើ ZrN, TiZrN

អនុវត្តចំពោះស៊ុមទូរស័ព្ទដៃ សម្ភារៈបន្ទប់ទឹក និងទំនិញប្រើប្រាស់

ខ្សែភាពយន្តស្តើងដែលមានមុខងារ
ខ្សែភាពយន្ត​ដឹកនាំ​ថ្លា ITO (Indium Tin Oxide) ដែល​មាន​ភាពធន់​នឹង​សន្លឹក <10 Ω/□

ថ្នាំកូតប្រឆាំងការឆ្លុះបញ្ចាំងអុបទិកជាមួយនឹងការបញ្ជូនពន្លឺដែលអាចមើលឃើញ >99%

ការវេចខ្ចប់ឧបករណ៍អេឡិចត្រូនិក
លោហធាតុកម្រិតបន្ទះ (ការតភ្ជាប់ Al, Cu)

ការដាក់ស្រទាប់របាំងដោយប្រើ TaN, TiN សម្រាប់ភាពធន់នឹងការសាយភាយ

- អត្ថបទនេះត្រូវបានបោះពុម្ពផ្សាយដោយក្រុមហ៊ុនផលិតម៉ាស៊ីនថ្នាំកូតបូមធូលី ម៉ាស៊ីនបូមធូលី Zhenhua។