เครื่องเคลือบสปัตเตอร์แม็กเทนสปัตเตอร์ช่วยให้มั่นใจได้ว่าการควบคุมอัตราการสะสมและลักษณะของฟิล์มอย่างแม่นยำได้อย่างไร

อัตราการสะสมนั้นได้รับอิทธิพลอย่างมากจากพลังงานที่ส่งไปยังเป้าหมายการสปัตเตอร์โดยมีการเปลี่ยนแปลงที่มีผลโดยตรงต่อความเข้มและประสิทธิภาพของกระบวนการสปัตเตอร์ โดยการปรับอินพุตพลังงานผู้ประกอบการสามารถควบคุมปริมาณพลังงานที่ถ่ายโอนไปยังวัสดุเป้าหมาย ระดับพลังงานที่สูงขึ้นส่งผลให้ผลผลิตสปัตเตอร์ที่สูงขึ้นซึ่งหมายถึงวัสดุที่ถูกนำออกจากเป้าหมายมากขึ้นและฝากลงบนพื้นผิวเพิ่มอัตราการสะสม ในทางกลับกันระดับพลังงานที่ต่ำกว่าจะใช้เมื่อจำเป็นต้องมีการควบคุมที่ดีขึ้น การใช้พลังงานพัลซิ่ง (แหล่งจ่ายไฟสลับ) สามารถลดเป้าหมายความร้อนสูงเกินไปเพิ่มคุณภาพของฟิล์มและให้การควบคุมคุณสมบัติทางกายภาพของภาพยนตร์ได้ดีขึ้น

ก๊าซกระบวนการอาร์กอนหรือส่วนผสมของก๊าซปฏิกิริยาเช่นออกซิเจนหรือไนโตรเจนทำหน้าที่เป็นสื่อสำหรับการสปัตเตอร์ อัตราการไหลและความดันของก๊าซภายในห้องสุญญากาศจะถูกควบคุมอย่างแม่นยำเพื่อรักษาระดับการไอออนไนซ์ที่ถูกต้องภายในพลาสมา กระบวนการนี้ช่วยให้มั่นใจได้ว่าผลผลิตสปัตเตอร์นั้นสอดคล้องกันและวัสดุที่ถูกนำออกจากเป้าหมายนั้นมีการกระจายอย่างสม่ำเสมอทั่วพื้นผิว ความดันก๊าซยังส่งผลต่อพลังงานของไอออนที่ทิ้งระเบิดวัสดุเป้าหมายซึ่งมีผลต่ออัตราการกำจัดวัสดุธรรมชาติของพลาสมาและลักษณะสุดท้ายของฟิล์มบาง ๆ เช่นความหนาแน่นการยึดเกาะและความเรียบเนียน

ที่ เครื่องเคลือบสปัตเตอร์ Magnetron ใช้สนามแม่เหล็กเพื่อดักจับอิเล็กตรอนและเพิ่มประสิทธิภาพการเกิดพลาสมาในพลาสมา สนามแม่เหล็กนี้สร้างขึ้นโดยแมกนีตรอนซึ่งอยู่ในตำแหน่งเชิงกลยุทธ์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการทำงานร่วมกันระหว่างวัสดุเป้าหมายและพลาสมา การกำหนดค่า Magnetron ที่ออกแบบมาอย่างดีมุ่งเน้นและเพิ่มความเข้มข้นของพลาสมาใกล้กับเป้าหมายเพิ่มประสิทธิภาพการสปัตเตอร์และอัตราการสะสม ด้วยการปรับความแรงของสนามแม่เหล็กและการกำหนดค่ากระบวนการสามารถปรับให้เหมาะสมเพื่อให้ได้การเคลือบที่มีความเสถียรและมีคุณภาพสูงด้วยการสูญเสียอิเล็กตรอนลดลงและลดการปนเปื้อนจากอนุภาคที่ไม่ต้องการ

องค์ประกอบของวัสดุของเป้าหมายการสปัตเตอร์มีผลโดยตรงต่อลักษณะการสะสม วัสดุที่แตกต่างกันเช่นโลหะโลหะผสมหรือเซรามิกมีผลผลิตและปฏิกิริยาที่แตกต่างกันซึ่งส่งผลกระทบต่อความสม่ำเสมอและคุณภาพของฟิล์มที่สะสม เมื่อเวลาผ่านไปพื้นผิวของวัสดุเป้าหมายจะผ่านการกัดเซาะซึ่งเปลี่ยนลักษณะการสปัตเตอร์ ดังนั้นการบำรุงรักษาเป้าหมายในสภาพที่ดีจึงเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรับรองการสะสมที่สม่ำเสมอ การแทนที่หรือทำความสะอาดพื้นผิวเป้าหมายเป็นประจำสามารถป้องกันรูปแบบการกัดเซาะที่ไม่สม่ำเสมอและรักษาอัตราการสปัตเตอร์ที่สอดคล้องกันดังนั้นจึงรับประกันความสม่ำเสมอในความหนาและองค์ประกอบของการเคลือบ

อุณหภูมิพื้นผิวมีบทบาทสำคัญในโครงสร้างจุลภาคและการยึดเกาะของฟิล์มที่สะสม หากสารตั้งต้นเย็นเกินไปฟิล์มอาจไม่ติดอย่างถูกต้องส่งผลให้เกิดพันธะและการแยกฟิล์ม ในทางกลับกันหากอุณหภูมิของสารตั้งต้นสูงเกินไปฟิล์มอาจหยาบเกินไปหรือประสบกับความเครียดที่ไม่พึงประสงค์ การบำรุงรักษาสารตั้งต้นในช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมจะส่งเสริมโครงสร้างผลึกที่ต้องการปรับปรุงทั้งคุณสมบัติเชิงกลและคุณภาพแสงของฟิล์ม การควบคุมอุณหภูมิทำได้โดยใช้ระบบทำความร้อนหรือทำความเย็นและจำเป็นต้องมีการปรับอย่างระมัดระวังสำหรับการใช้งานแต่ละครั้งเช่นเมื่อวางฟิล์มบาง ๆ สำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือการเคลือบด้วยแสง

เครื่องเคลือบสปัตเตอร์ Magnetron ที่ทันสมัยมาพร้อมกับระบบตรวจสอบที่ซับซ้อนซึ่งวัดลักษณะของฟิล์มที่สำคัญอย่างต่อเนื่องเช่นความหนาความสม่ำเสมอและความขรุขระของพื้นผิว ระบบเหล่านี้ใช้เซ็นเซอร์ต่าง ๆ รวมถึง microbalances คริสตัลควอตซ์เซ็นเซอร์ออปติคัลและเครื่องวัดโปรไฟล์เพื่อให้ข้อเสนอแนะแบบเรียลไทม์เกี่ยวกับกระบวนการสะสม ด้วยการวิเคราะห์ข้อมูลนี้อย่างต่อเนื่องผู้ประกอบการสามารถปรับพารามิเตอร์กระบวนการเช่นระดับพลังงานการไหลของก๊าซและตำแหน่งของสารตั้งต้นเพื่อให้แน่ใจว่าลักษณะของฟิล์มที่ต้องการจะเกิดขึ้นได้ การใช้ระบบควบคุมอัตโนมัติยังช่วยลดข้อผิดพลาดของมนุษย์เพิ่มความสามารถในการทำซ้ำและเพิ่มความสอดคล้องของกระบวนการโดยรวม