Magnetron-sputterbelegg utføres med glødeutladning, med lav utladningsstrømtetthet og lav plasmatetthet i beleggkammeret. Dette gjør at magnetron-sputterteknologi har ulemper som lav filmsubstratbindingskraft, lav metallioniseringshastighet og lav avsetningshastighet. I magnetron-sputterbeleggsmaskinen er det lagt til en lysbueutladningsenhet, som kan bruke elektronstrømmen med høy tetthet i lysbueplasmaet generert av lysbueutladningen til å rengjøre arbeidsstykket. Den kan også delta i belegg og hjelpeavsetning.
Legg til en lysbueutladningsstrømkilde i magnetronsputteringsbeleggsmaskinen, som kan være en liten lysbuekilde, en rektangulær plan lysbuekilde eller en sylindrisk katodelysbuekilde. Elektronstrømmen med høy tetthet som genereres av katodelysbuekilden kan spille følgende roller i hele prosessen med magnetronsputteringsbelegg:
1. Rengjør arbeidsstykket. Før belegg, slå på katodebuekilden osv., ioniser gassen med bueelektronstrøm, og rengjør arbeidsstykket med argonioner med lav energi og høy tetthet.
2. Buekilden og det magnetiske kontrollmålet belegges sammen. Når magnetronsputtermålet med glødeutladning aktiveres for belegg, aktiveres også katodebuekilden, og begge beleggskildene belegges samtidig. Når sammensetningen av magnetronsputtermålmaterialet og buekildemålmaterialet er forskjellig, kan flere lag med film belegges, og filmlaget som avsettes av katodebuekilden er et mellomlag i flerlagsfilmen.
3. Katodebuekilden gir elektronstrøm med høy tetthet når den deltar i belegget, noe som øker sannsynligheten for kollisjon med atomene og reaksjonsgassene i det forstøvede metallfilmlaget, forbedrer avsetningshastigheten, metallioniseringshastigheten og spiller en rolle i å hjelpe avsetningen.
Katodebuekilden som er konfigurert i magnetron-sputteringsbeleggsmaskinen integrerer en rengjøringskilde, beleggskilde og ioniseringskilde, og spiller en positiv rolle i å forbedre kvaliteten på magnetron-sputteringsbelegget ved å utnytte bueelektronstrømmen i bueplasmaet.
Publisert: 21. juni 2023