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Planares Magnetrones en recubrimientos PVD


Planares Magnetrones en recubrimientos PVD


El magnetrón Planar es, en esencia, un modo clásico "diodo", farfulla el cátodo con la adición de una matriz de imán permanente detrás del cátodo. Este arreglo de imán es arreglado para que el campo magnético es perpendicular al campo eléctrico en un camino cerrado y forma un límite de "túnel" que atrapa electrones cerca de la superficie de la blanco. Esta captura de electrón mejora la eficacia de la formación del ion gas y limita el plasma de la descarga, permitiendo que la corriente más alta a más baja presión de gas y logra una mayor tasa de deposición catódica para recubrimientos PVD (Physical Vapor Deposition).


Se han utilizado varias formas de cátodo y destino diferentes de la farfulla del magnetrón, pero los más comunes son circulares y rectangulares. Magnetrones rectangulares más a menudo se encuentran en mayor escala en línea sistemas de Sputtering magnetrón donde sustratos exploración lineal más allá de los objetivos en alguna forma de cinta transportadora o carrier. Magnetrones circulares se encuentran más comúnmente en menor escala sistemas de hornada Confocal o estaciones sola oblea en herramientas de clúster.


Aunque pueden hacer patrones más complejos, cátodos mayoría - incluyendo casi todas circulares y rectangulares - tienen un patrón simple imán concéntricos con el centro que un polo y el perímetro de lo contrario. Para el magnetrón circular, esto sería un imán redondo relativamente pequeño en el centro y un imán de anillo anular de la polaridad opuesta por la parte exterior con un espacio en el medio.


Para el magnetrón rectangular el centro uno es normalmente una barra abajo del eje largo (pero menos que la longitud total) con una rectangular "cerca" de la polaridad opuesta, todo el camino alrededor de él con un hueco en el medio. La diferencia es que el plasma va a ser, un anillo circular en el magnetrón circular o un alargado "race track" en el rectangular. Tenga en cuenta que, especialmente en cátodos más grandes, los imanes pueden ser varios segmentos individuales en lugar de una sola pieza sólida.


Como el material de recubrimiento catódico de blanco se utiliza en PVD y material farfulla apagado, usted podrá ver estos patrones característicos de la erosión en la cara de blanco. De hecho, en caso de cualquier problema de imán como falta, desalineada, o al revés, el camino de la erosión serán anormal y esto puede ser un buen indicador diagnóstico de este tipo de problemas dentro de su cátodo del magnetrón Sputtering.


La orientación del polo de los imanes individuales debe ser tal que un polo se forma en el centro, y lo contrario del poste en el perímetro. Hay un par de maneras de hacer esto. El más común es instalar polos de los imanes norte-sur perpendiculares al plano de la blanco, un polo hacia el blanco y el otro extremo - extremo "libre" / frente poste - magnéticamente bridged a otros imanes de la placa de un poste de magnético (normalmente material ferroso).


El circuito magnético completo es pues un abierto polo norte de un imán (o una cadena de imanes individuales si no de una sola pieza) con su opuesto Polo Sur junto con el material magnético al polo norte de otra, cuyo polo sur entonces está abierto. Estos dos magnéticamente enfrente de extremos abiertos de cara hacia el objetivo y el campo magnético resultante arcos por encima de la superficie de la blanco para formar el reventado, plasma concentración túnel del electrón.


Tenga en cuenta que el PVD magnetrón funciona con cualquier alineación magnética - el centro puede ser del norte y el perímetro pueden ser del sur, o viceversa. Sin embargo, en la mayoría de los sistemas Planar de la farfulla del magnetrón, hay múltiples cátodos bastante cerca entre sí y no desea callejeros del norte / sur campos forman entre los objetivos.


Los campos magnéticos de N/S magnetrón debe ser solamente en las caras de los objetivos, formando los túneles magnéticos deseados allí. Por esta razón, es totalmente deseable para asegurarse de que todos los cátodos en un sistema están alineados del mismo modo, todo Norte en su perímetro, o todo el sur en su perímetro. Y para instalaciones con múltiples sistemas de Farfullar, además es deseable para que sean las mismas para que los cátodos pueden intercambiarse con seguridad entre los sistemas sin tener que preocuparse sobre la alineación de imán.


Hay consideraciones adicionales y opciones con respecto a los imanes. Mayoría materiales de blanco son no magnéticos y así no interferir con la fuerza del campo magnético necesario. Pero si se farfulla materiales magnéticos como hierro o níquel, habrá mayor imanes de fuerza, o más delgados blancos o ambos con el fin de evitar que el campo magnético superficie efectivamente puesto en cortocircuito hacia fuera por el material magnético blanco.


Más allá de eso, los detalles del imán, como la fuerza magnética y dimensiones del espacio, se pueden diseñar para mejorar la utilización de material objetivo, o para mejorar la uniformidad a lo largo del eje principal de un objeto rectangular. Incluso es posible utilizar electroimanes en vez de imanes permanentes, que pueden permitirse cierto grado de control programable del campo magnético, pero, por supuesto, aumentar la complejidad y el costo.


Cátodos de recubridores sputter son normalmente refrigerado por agua, implicando generalmente un cobre soporte placa que directamente es refrigerado por agua, con el objetivo ya sea consolidado o sujeta a él. Y en muchos casos, que los imanes se encuentran dentro de la chaqueta de agua, en contacto con el agua, que probablemente también entra en contacto con la placa de poste en dichos cátodos.


En tales casos, por lo tanto se hace necesario tomar medidas apropiadas para evitar la corrosión de los imanes o la placa de poste. Las placas de poste pueden ser fabricadas de aleaciones magnéticas de acero inoxidable, por ejemplo, para evitar la corrosión, y los imanes que, dependiendo de su composición, de lo contrario podrían verse afectados por la exposición al agua pueden ser encapsulados en plástico o epoxi.


Magnetrones planares y sus primos cercanos del abrazadera-en la inserción destino Magnetrones, permiten al usuario a alcanzar mayores tasas de deposición catódica que cátodos de configuración de diodo simple. También son capaces de mantener el plasma a presiones más bajas del gas, que puede abrir ese parámetro para el ajuste de procesos adicionales lograr propiedades específicas como puede ser deseado.


Una gran variedad de dichos cátodos y objetivos están comercialmente disponibles, incluyendo varias opciones de fuerza del imán y el diseño para mejorar aspectos concretos del proceso cuando sea necesario. Se han convertido en uno de los pilares del proceso Sputter de magnetrón PVD.


Con una planta moderna, bien equipada y conocimientos invaluables sobre película fina capa PVD procesos, materiales y aplicaciones,Haohai Metaldesarrolla PVD recubrimiento soluciones que ofrecen a nuestros clientes ventajas competitivas real, somos un socio confiable en la fabricación de alta calidadfarfulla objetivosy cátodos de arco.


Haohai Metal (titanio Haohai) proporciona una amplia gama de materiales de revestimiento en la configuración de la variedad, como rotativos farfulla objetivos, objetivos farfulla planares, cátodos de arco, evaporación de los materiales y crisoles en los materiales detItaniumcirconiocromohafnioniobioTantaliomolibdenosiliciotitanio-aluminioníquel-cromoaluminio silicioycromo-aluminio etcetera.