เครื่องเคลือบสปัตเตอร์แม็กเทนสปัตเตอร์ทำงานอย่างไรเพื่อฝากฟิล์มบาง ๆ ลงบนพื้นผิวได้อย่างไร

กระบวนการสปัตเตอร์ Magnetron เริ่มต้นในห้องสูญญากาศซึ่งมีการใช้แรงดันไฟฟ้าสูงระหว่างวัสดุเป้าหมายและผนังห้อง ห้องนั้นเต็มไปด้วยก๊าซเฉื่อยโดยทั่วไปอาร์กอนซึ่งใช้เพราะเป็นสารเคมีเฉื่อยและไม่ทำปฏิกิริยากับเป้าหมายหรือสารตั้งต้น แรงดันไฟฟ้าสูงทำให้ก๊าซสร้างพลาสมา พลาสมาประกอบด้วยไอออนที่มีประจุบวกอิเล็กตรอนอิสระและอนุภาคก๊าซที่เป็นกลาง พลาสมาทำหน้าที่เป็นตัวกลางที่ไอออนถูกเร่งไปยังวัสดุเป้าหมายโดยเริ่มกระบวนการสปัตเตอร์

เมื่อพลาสมาถูกสร้างขึ้นไอออนในพลาสมาจะถูกเร่งไปยังวัสดุเป้าหมาย เป้าหมายมักจะเป็นโลหะโลหะผสมหรือเซรามิกที่เลือกตามคุณสมบัติที่ต้องการของฟิล์มบางที่จะฝาก เมื่อไอออนพลาสมาพลังงานสูงชนกับวัสดุเป้าหมายพวกมันจะกำจัดอะตอมจากพื้นผิวของเป้าหมายผ่านกระบวนการที่เรียกว่าสปัตเตอร์ อะตอมที่ถูกขับออกมาเหล่านี้เป็นวัสดุที่จะสร้างฟิล์มบาง ๆ บนพื้นผิว กระบวนการสปัตเตอร์ได้รับการควบคุมอย่างมากเพื่อให้มั่นใจว่ามีเพียงอะตอมจากเป้าหมายเท่านั้น

คุณลักษณะที่แตกต่างของ Magnetron Sputtering คือการใช้สนามแม่เหล็กที่อยู่ด้านหลังวัสดุเป้าหมาย สนามแม่เหล็กช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของกระบวนการสปัตเตอร์อย่างมีนัยสำคัญ มันดักอิเล็กตรอนใกล้กับพื้นผิวเป้าหมายเพิ่มความหนาแน่นของพลาสมาและส่งเสริมการแตกตัวเป็นไอออนของก๊าซเฉื่อยต่อไป การปรับปรุงนี้นำไปสู่อัตราการทิ้งระเบิดไอออนที่สูงขึ้นในเป้าหมายปรับปรุงประสิทธิภาพการสปัตเตอร์และอัตราการสะสม พลาสมาที่เข้มข้นขึ้นยังมีส่วนช่วยให้คุณภาพของฟิล์มดีขึ้นเนื่องจากส่งผลให้กระบวนการสปัตเตอร์ที่สอดคล้องและควบคุมได้มากขึ้นลดปัญหาเช่นการเป็นพิษเป้าหมายหรือสิ่งสกปรกของวัสดุ

อะตอมที่ถูกนำออกจากวัสดุเป้าหมายที่เดินทางผ่านพลาสมาและในที่สุดก็ลงจอดบนพื้นผิวซึ่งอยู่ในตำแหน่งตรงข้ามกับเป้าหมายในห้องสูญญากาศ สารตั้งต้นสามารถเป็นวัสดุใด ๆ ที่ต้องใช้การเคลือบบาง ๆ รวมถึงแก้วโลหะหรือพลาสติก เมื่ออะตอมสปัตเตอร์มาถึงพื้นผิวพวกมันจะเริ่มกลั่นตัวและยึดติดกับพื้นผิวทำให้เกิดชั้นฟิล์มบาง ๆ คุณสมบัติของฟิล์มเช่นความหนาความแข็งแรงของการยึดเกาะและความสม่ำเสมอขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ เช่นเวลาการสะสมพลังงานที่ส่งไปยังเป้าหมายและเงื่อนไขสูญญากาศในห้อง

เมื่ออะตอมสะสมอยู่บนพื้นผิวพวกมันจะเริ่มผูกพันกับพื้นผิวสร้างฟิล์มแข็ง ฟิล์มเติบโตอะตอมโดยอะตอมและลักษณะของมันสามารถได้รับอิทธิพลจากพารามิเตอร์การสะสมเช่นความดันของก๊าซในห้องอุณหภูมิของสารตั้งต้นและพลังงานที่ใช้กับเป้าหมาย Magnetron Sputtering เป็นที่ชื่นชอบโดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตภาพยนตร์ที่มีความสม่ำเสมอสูงความราบรื่นและอัตราข้อบกพร่องต่ำ คุณภาพของภาพยนตร์สามารถปรับแต่งสำหรับการใช้งานเฉพาะเช่นการบรรลุความแข็งสูงความโปร่งใสทางแสงหรือการนำไฟฟ้า

Magnetron sputtering Machine