Vakuuma pārklāšanas procesi, tostarp fizikālā tvaiku pārklāšana (PVD), magnetrona izsmidzināšana un jonu pārklāšana, tiek plaši pielietoti optikā, automobiļos, elektronikā un medicīnas ierīcēs. Neskatoties uz to priekšrocībām blīvu, pielipušu un funkcionālu plāno plēvju ražošanā, ražotāji bieži saskaras ar atkārtotiem pārklājuma defektiem. Šīs problēmas tieši ietekmē plēves veiktspēju, ražošanas ražību un procesa uzticamību.
Šajā rakstā ir apkopoti visbiežāk sastopamie pārklājuma defekti un atbilstošie inženiertehniskie pretpasākumi.
1. Nevienmērīgs plēves biezums
Tipiski cēloņi:
Nepareiza mērķa un substrāta ģeometrija
Nepietiekama vai neprecīza substrāta kustība (rotācija, planētu kustība vai lineāra transportēšana)
Plazmas blīvuma gradienti liela laukuma nogulsnēšanā
Tehniskie risinājumi:
Optimizējiet katoda/mērķa masīva dizainu labākam leņķiskajam sadalījumam
Uzlabojiet substrāta fiksāciju un kustības kontroli, lai kompensētu lokālās variācijas
Precīzi noregulējiet darba spiedienu, jaudas sadali un magnētiskā lauka konfigurāciju
2. Slikta saķere / plēves atslāņošanās
Tipiski cēloņi:
Piesārņota substrāta virsma (atlikušā eļļa, mitrums vai dabiskie oksīdi)
Augsts iekšējais spriegums nogulsnētajā slānī
Adhēziju veicinošu starpslāņu trūkums
Tehniskie risinājumi:
Stiprināt substrāta pirmapstrādi: ultraskaņas tīrīšanu, plazmas kodināšanu vai jonu bombardēšanu
Pielāgojiet substrāta nobīdes spriegumu un temperatūru, lai samazinātu sprieguma uzkrāšanos
Ieviest starpposma adhēzijas slāņus, piemēram, Ti vai Cr, lai uzlabotu plēves un substrāta saķeri
3. Caurumi un daļiņu piesārņojums
Tipiski cēloņi:
Daļiņu piesārņojums vakuuma kamerā
Mērķa loka veidošanās vai virsmas lobīšanās izsmidzināšanas laikā
Naftas tvaiku atpakaļplūsma no sūknēšanas sistēmām
Tehniskie risinājumi:
Uzturēt tīrtelpas līmeņa iekraušanas un apstrādes protokolus
Izmantojiet augstas tīrības pakāpes, labi savienotus mērķus, lai samazinātu izspļaušanos un lobīšanos.
Regulāri veiciet sūkņu apkopi un uzstādiet eļļas uztvērējus vai kriogēnās starpsienas, lai novērstu piesārņojumu
4. Plaisu vai plēves sprieguma atteice
Tipiski cēloņi:
Pārmērīga iekšējā spriedze biezos pārklājumos
Pārklājuma un substrāta termiskās izplešanās neatbilstība
Ātri sildīšanas/dzesēšanas cikli, kas izraisa termisko šoku
Tehniskie risinājumi:
Kontrolējiet plēves biezumu un nogulsnēšanās ātrumu, lai samazinātu sprieguma uzkrāšanos
Daudzslāņu vai graduētu pārklājumu izstrāde sprieguma koncentrācijas mazināšanai
Ieviest kontrolētu temperatūras paaugstināšanu procesa ciklu laikā
5. Krāsu nobīde un optiskā neatbilstība
Tipiski cēloņi:
Biezuma novirze optisko interferences pārklājumu gadījumā
Nestabila reaktīvās gāzes plūsma reaktīvās izsmidzināšanas laikā (O₂, N₂ utt.)
Barošanas avota svārstības vai loka nestabilitāte
Tehniskie risinājumi:
Izmantot uz vietas esošās monitoringa sistēmas (kvarca kristāla monitorus, optisko monitoringu)
Gāzes plūsmas stabilizēšana, izmantojot masas plūsmas regulatorus (MFC)
Nodrošiniet stabilu strāvas padevi ar loka slāpēšanu un atgriezeniskās saites kontroli
Secinājums
Vakuuma pārklājuma kvalitāte ir ļoti jutīga pret substrāta sagatavošanu, procesa parametriem, kameras vidi un iekārtu stabilitāti. Sistemātiski risinot iepriekš minētos defektus ar inženiertehniskiem risinājumiem, ražotāji var sasniegt:
Izcila plēves vienmērība
Spēcīga saķere un izturība
Augsta atkārtojamība visās ražošanas partijās
Galu galā, stabila defektu kontrole nodrošina, ka vakuuma pārklājuma izstrādājumi atbilst stingrajām optikas, autobūves, elektronikas un medicīnas nozaru veiktspējas prasībām.
— Šo rakstu publicēja vakuuma pārklāšanas iekārtasražotājs Zhenhua Vacuum
Publicēšanas laiks: 2025. gada 20. septembris