Магнетронный источник нанесения с изменяемым полем
Инновационное решение для гибкого и точного контроля процесса покрытия
Устройство нанесения материалов в вакуумном пространстве с изменяемым магнитным полем двигающемся по Гипотрохоиде с гидроприводом.
Магнетронное поле над поверхностью распыляемой мишени совместно со скрещенным электрическим полем (вектор магнитной индукции B перпендикулярен вектору напряженности электрического поля E) обеспечивает удержание плазмы газового разряда и физическое распыление в вакууме материала мишени. Где концентрации плазмы максимальна, там происходит максимальное распыление. Мишень вырабатывается (становится тоньше) и после ряда проведенных технологических процессов подлежит замене. По краям и середине мишени, там, где концентрация плазмы минимальна, материал практически не вырабатывается. Современные магнитные системы имеют коэффициент использования мишени в лучшем случае порядка 30-35%.
Магнетронное поле над поверхностью распыляемой мишени совместно со скрещенным электрическим полем (вектор магнитной индукции B перпендикулярен вектору напряженности электрического поля E) обеспечивает удержание плазмы газового разряда и физическое распыление в вакууме материала мишени. Где концентрации плазмы максимальна, там происходит максимальное распыление. Мишень вырабатывается (становится тоньше) и после ряда проведенных технологических процессов подлежит замене. По краям и середине мишени, там, где концентрация плазмы минимальна, материал практически не вырабатывается. Современные магнитные системы имеют коэффициент использования мишени в лучшем случае порядка 30-35%.
ООО «ПТП» разработан уникальный магнетрон с перемещающейся зоной распыления, с приводами для перемещения (гидравлическим, пневматическим или электрическим) в зависимости от условий и технических параметров, что позволяет значительно увеличить коэффициент использования мишени до 85-90%. Это особенно актуально при применении в качестве мишеней (напыляемый материал) драгоценные и редкоземельные материалы (Золото Au, Платина Pt, Палладий Pd, Иридий Ir, Осмий Os и другие), а также значительно улучшает показатели равномерности наносимых плёнок. Для улучшения равномерности наносимых слоёв в технологических процессах вакуумного напыления применяется линейное перемещение подложки относительно источника пара (напыляемого материала). Так же применяется планетарное движение (линейное перемещение подложки с одновременным вращением её вокруг собственной оси).
В данном магнетроне для улучшения равномерности применено вращение магнитной системы по сложной траектории, что, в свою очередь, перемещает плазму горения разряда по поверхности мишени.
1. Данное техническое решение позволяет улучшить равномерность напыления и достигает 1% и менее. Более того, возможно нанесение плёнки в статичном положении, когда подложка постоянно находится в потоке пара распыляемого металла, а вращается зона эрозии мишени. Этим достигается равномерность покрытия и чистота наносимого слоя.
2. Напылённая плёнка получается более плотной, так как отсутствует движение подложки по объёму вакуумной камеры. Напылённый слой атомов на поверхности подложки сорбирует на себя молекулы остаточного газа атмосферы во время движения карусели с подложками при классической схеме напыления. Магнетронное нанесение металлов с вращением зоны распыления по поверхности мишени позволяет напылять плёнки, когда подложка постоянно находится в потоке распыляемого вещества. Плёнка получается более плотной при хорошей равномерности.
3. Использования мишени (напыляемый материал) до 90% что особо важно при нанесении драгоценных и редкоземельных материалов (Золото Au, Платина Pt, Палладий Pd, Иридий Ir, Осмий Os и других), (сегодняшние показатели не превышают 35%).