Vacuümmagnetron sputteren is bijzonder geschikt voor reactieve depositiecoatings. Met dit proces kunnen dunne films van alle oxide-, carbide- en nitridematerialen worden afgezet. Bovendien is het proces ook uitermate geschikt voor het afzetten van meerlaagse filmstructuren, waaronder optische ontwerpen, kleurfilms, slijtvaste coatings, nanolaminaten, superroostercoatings, isolerende films, enzovoort. Al in de jaren 70 werden hoogwaardige voorbeelden van optische filmdepositie ontwikkeld voor een verscheidenheid aan optische filmlaagmaterialen. Deze materialen omvatten transparante geleidende materialen, halfgeleiders, polymeren, oxiden, carbiden en nitriden, terwijl fluoriden worden gebruikt in processen zoals verdampingscoating.
Het belangrijkste voordeel van het magnetron sputterproces is het gebruik van reactieve of niet-reactieve coatingprocessen voor het aanbrengen van lagen van deze materialen, waarbij de samenstelling, filmdikte, uniformiteit van de filmdikte en mechanische eigenschappen van de laag nauwkeurig kunnen worden gecontroleerd. Het proces heeft de volgende kenmerken.
1. Hoge afzettingssnelheid. Door het gebruik van snelle magnetron-elektroden kan een grote ionenstroom worden verkregen, waardoor de afzettingssnelheid en de sputteringssnelheid van dit coatingproces effectief worden verbeterd. Vergeleken met andere sputtercoatingprocessen heeft magnetronsputteren een hoge capaciteit en een hoog rendement en wordt het veelvuldig gebruikt in diverse industriële productieprocessen.
2. Hoog rendement. Voor magnetron sputtertargets wordt over het algemeen een spanning gekozen tussen 200V en 1000V, meestal 600V, omdat deze spanning precies binnen het bereik ligt voor het hoogste rendement.
3. Lage sputterenergie. De spanning op het magnetrondoel is laag en het magnetische veld houdt het plasma in de buurt van de kathode, waardoor wordt voorkomen dat geladen deeltjes met een hogere energie op het substraat terechtkomen.
4. Lage substraattemperatuur. De anode kan worden gebruikt om de tijdens de ontlading gegenereerde elektronen af te voeren, waardoor de substraatondersteuning niet nodig is. Dit vermindert effectief de elektronenbombardementen op het substraat. Hierdoor blijft de substraattemperatuur laag, wat ideaal is voor sommige kunststofsubstraten die niet erg bestand zijn tegen coatings bij hoge temperaturen.
5. De etsing van het targetoppervlak bij magnetron sputteren is niet uniform. Deze ongelijkmatige etsing wordt veroorzaakt door het ongelijkmatige magnetische veld van het target. De etssnelheid van het target is op sommige plaatsen hoger, waardoor de effectieve benuttingsgraad van het target laag is (slechts 20-30%). Om de benuttingsgraad van het target te verbeteren, moet de magnetische veldverdeling op een bepaalde manier worden aangepast, of kan het gebruik van bewegende magneten in de kathode de benuttingsgraad van het target verhogen.
6. Samengestelde target. Met een samengestelde target kan een legeringsfilm worden gecoat. Momenteel is het sputterproces met samengestelde targets succesvol toegepast op Ta-Ti-, (Tb-Dy)-Fe- en Gb-Co-legeringsfilms. Er zijn vier soorten samengestelde targets: ronde targets, vierkante targets, kleine vierkante targets en sectorvormige targets. De sectorvormige targetstructuur heeft de beste resultaten.
7. Breed scala aan toepassingen. Met het magnetron sputterproces kunnen veel elementen worden afgezet, waaronder de volgende veelvoorkomende elementen: 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, enz.
Magnetron sputteren is een van de meest gebruikte coatingprocessen voor het verkrijgen van hoogwaardige films. Dankzij een nieuwe kathode heeft het een hoge targetbenutting en een hoge depositiesnelheid. Het vacuümmagnetron sputtercoatingproces van Guangdong Zhenhua Technology wordt tegenwoordig veelvuldig gebruikt voor het coaten van substraten met een groot oppervlak. Het proces wordt niet alleen gebruikt voor het aanbrengen van enkellaagse films, maar ook voor meerlaagse films. Daarnaast wordt het ook toegepast in het roll-to-roll-proces voor het coaten van verpakkingsfolie, optische folie, laminering en andere filmsoorten.
Geplaatst op: 7 november 2022