마그네트론 스퍼터링 코팅은 글로우 방전 방식으로 진행되며, 코팅 챔버 내의 방전 전류 밀도와 플라즈마 밀도가 낮습니다. 이로 인해 마그네트론 스퍼터링 기술은 박막-기판 접착력 저하, 금속 이온화율 저하, 증착 속도 저하 등의 단점을 가지고 있습니다. 마그네트론 스퍼터링 코팅 장비에 아크 방전 장치를 추가하면 아크 방전으로 생성된 아크 플라즈마 내의 고밀도 전자 흐름을 이용하여 공작물을 세척할 수 있을 뿐 아니라 코팅 및 보조 증착에도 참여할 수 있습니다.
마그네트론 스퍼터링 코팅 장비에 아크 방전 전원을 추가하면 소형 아크 소스, 직사각형 평면 아크 소스 또는 원통형 음극 아크 소스를 사용할 수 있습니다. 음극 아크 소스에서 생성된 고밀도 전자 흐름은 마그네트론 스퍼터링 코팅 공정 전체에서 다음과 같은 역할을 수행합니다.
1. 공작물을 세척합니다. 코팅 전에 음극 아크 발생기 등을 켜서 아크 전자 흐름으로 가스를 이온화하고, 저에너지 고밀도 아르곤 이온으로 공작물을 세척합니다.
2. 아크 소스와 자기 제어 타겟이 동시에 코팅됩니다. 글로우 방전이 발생하는 마그네트론 스퍼터링 타겟이 코팅을 위해 활성화될 때, 음극 아크 소스도 활성화되어 두 코팅 소스가 동시에 코팅됩니다. 마그네트론 스퍼터링 타겟 재료와 아크 소스 타겟 재료의 조성이 다를 경우, 다층 박막 도금이 가능하며, 음극 아크 소스에 의해 증착된 박막층은 다층 박막의 중간층이 됩니다.
3. 음극 아크 소스는 코팅 과정에 참여할 때 고밀도 전자 흐름을 제공하여 스퍼터링된 금속 박막층 원자 및 반응 가스와의 충돌 확률을 높이고 증착 속도, 금속 이온화 속도를 향상시키며 증착을 보조하는 역할을 합니다.
마그네트론 스퍼터링 코팅 장비에 구성된 음극 아크 소스는 세척 소스, 코팅 소스 및 이온화 소스를 통합하여 아크 플라즈마 내의 아크 전자 흐름을 활용함으로써 마그네트론 스퍼터링 코팅 품질 향상에 긍정적인 역할을 합니다.
게시 시간: 2023년 6월 21일