Quá trình phủ màng bằng phương pháp phún xạ magnetron được thực hiện trong điều kiện phóng điện phát sáng, với mật độ dòng điện phóng thấp và mật độ plasma thấp trong buồng phủ. Điều này khiến công nghệ phún xạ magnetron có những nhược điểm như lực liên kết giữa màng và chất nền thấp, tỷ lệ ion hóa kim loại thấp và tốc độ lắng đọng thấp. Trong máy phủ màng bằng phương pháp phún xạ magnetron, người ta bổ sung thêm thiết bị phóng điện hồ quang, có thể sử dụng dòng electron mật độ cao trong plasma hồ quang được tạo ra bởi phóng điện hồ quang để làm sạch phôi, đồng thời cũng có thể tham gia vào quá trình phủ và lắng đọng phụ trợ.
Thêm nguồn điện phóng hồ quang vào máy phủ màng bằng phương pháp phún xạ magnetron, có thể là nguồn hồ quang nhỏ, nguồn hồ quang phẳng hình chữ nhật hoặc nguồn hồ quang catốt hình trụ. Dòng electron mật độ cao được tạo ra bởi nguồn hồ quang catốt có thể đóng các vai trò sau trong toàn bộ quá trình phủ màng bằng phương pháp phún xạ magnetron:
1. Làm sạch phôi. Trước khi phủ, bật nguồn hồ quang catốt, v.v., ion hóa khí bằng dòng electron hồ quang và làm sạch phôi bằng các ion argon năng lượng thấp và mật độ cao.
2. Nguồn hồ quang và mục tiêu điều khiển từ tính được phủ đồng thời. Khi mục tiêu phún xạ magnetron với phóng điện phát sáng được kích hoạt để phủ, nguồn hồ quang catốt cũng được kích hoạt, và cả hai nguồn phủ đều thực hiện quá trình phủ đồng thời. Khi thành phần vật liệu mục tiêu phún xạ magnetron và vật liệu mục tiêu nguồn hồ quang khác nhau, có thể phủ nhiều lớp màng, và lớp màng được lắng đọng bởi nguồn hồ quang catốt là lớp xen kẽ trong màng nhiều lớp.
3. Nguồn hồ quang catốt cung cấp dòng electron mật độ cao khi tham gia vào quá trình phủ, làm tăng khả năng va chạm với các nguyên tử lớp màng kim loại được bắn phá và khí phản ứng, cải thiện tốc độ lắng đọng, tốc độ ion hóa kim loại và đóng vai trò hỗ trợ quá trình lắng đọng.
Nguồn hồ quang catốt được cấu hình trong máy phủ màng bằng phương pháp phún xạ magnetron tích hợp nguồn làm sạch, nguồn phủ và nguồn ion hóa, đóng vai trò tích cực trong việc nâng cao chất lượng lớp phủ phún xạ magnetron bằng cách tận dụng dòng electron hồ quang trong plasma hồ quang.
Thời gian đăng bài: 21/06/2023