Vakuummagnetronsputtering er spesielt egnet for reaktive avsetningsbelegg. Faktisk kan denne prosessen avsette tynne filmer av alle oksid-, karbid- og nitridmaterialer. I tillegg er prosessen også spesielt egnet for avsetning av flerlagsfilmstrukturer, inkludert optiske design, fargefilmer, slitesterke belegg, nanolaminater, supergitterbelegg, isolerende filmer, etc. Så tidlig som i 1970 ble det utviklet eksempler på høykvalitets optisk filmavsetning for en rekke optiske filmlagmaterialer. Disse materialene inkluderer transparente ledende materialer, halvledere, polymerer, oksider, karbider og nitrider, mens fluorider brukes i prosesser som fordampningsbelegg.
Hovedfordelen med magnetronsputteringsprosessen er bruk av reaktive eller ikke-reaktive belegningsprosesser for å avsette lag av disse materialene og god kontroll over lagsammensetningen, filmtykkelsen, filmtykkelsens ensartethet og lagets mekaniske egenskaper. Prosessen har følgende egenskaper.
1. Stor avsetningshastighet. På grunn av bruk av høyhastighets magnetronelektroder kan en stor ionestrøm oppnås, noe som effektivt forbedrer avsetningshastigheten og sputterhastigheten i denne belegningsprosessen. Sammenlignet med andre sputterbeleggingsprosesser har magnetronsputtering høy kapasitet og høyt utbytte, og er mye brukt i ulike industrielle produksjoner.
2. Høy energieffektivitet. Magnetronsputteringsmål velger vanligvis en spenning innenfor området 200V–1000V, vanligvis 600V, fordi spenningen på 600V er innenfor det høyeste effektive området for energieffektivitet.
3. Lav sputterenergi. Magnetronens målspenning påføres lavt, og magnetfeltet begrenser plasmaet nær katoden, noe som forhindrer at partikler med høyere energi føres ut på substratet.
4. Lav substrattemperatur. Anoden kan brukes til å lede bort elektronene som genereres under utladningen, uten behov for substratstøtte, noe som effektivt kan redusere elektronbombardementet av substratet. Dermed er substrattemperaturen lav, noe som er veldig ideelt for noen plastsubstrater som ikke er veldig motstandsdyktige mot høytemperaturbelegg.
5. Magnetronsputtering av måloverflaten er ikke ensartet. Ujevn etsing av måloverflaten ved magnetronsputtering skyldes ujevn magnetfelt i målet. Plasseringen av målets etsehastighet er større, slik at den effektive utnyttelsesgraden til målet er lav (kun 20-30 % utnyttelsesgrad). For å forbedre målutnyttelsen må derfor magnetfeltfordelingen endres på visse måter, eller bruk av magneter som beveger seg i katoden kan også forbedre målutnyttelsen.
6. Komposittmål. Kan lage en legeringsfilm for belegg av komposittmål. For tiden har bruk av komposittmagnetronmålsputteringsprosessen blitt vellykket belagt på Ta-Ti-legering, (Tb-Dy)-Fe og Gb-Co-legeringsfilm. Komposittmålstrukturen har fire typer: runde innlagte mål, firkantede innlagte mål, små firkantede innlagte mål og sektorinnlagte mål. Bruken av sektorinnlagte målstrukturer er bedre.
7. Bredt bruksområde. Magnetronsputteringsprosessen kan avsette mange grunnstoffer, de vanligste er: 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, etc.
Magnetronsputtering er en av de mest brukte belegningsprosessene for å oppnå filmer av høy kvalitet. Med en ny katode har den høy målutnyttelse og høy avsetningshastighet. Guangdong Zhenhua Technologys vakuummagnetronsputteringsprosess er nå mye brukt i belegging av substrater med store arealer. Prosessen brukes ikke bare til avsetning av enkeltlagsfilm, men også til flerlagsfilmbelegg, i tillegg brukes den også i rull-til-rull-prosessen for emballasjefilm, optisk film, laminering og annen filmbelegg.
Publisert: 07. november 2022