www.esto-el.ru /
Статьи /
Апробация дуальной магнетронной системы в режиме реактивного напыления оксидных покрытий на новой автоматизированной вакуумной установке ВМС-600/4.
Апробация дуальной магнетронной системы в режиме реактивного напыления оксидных покрытий на новой автоматизированной вакуумной установке ВМС-600/4.
В 3 квартале 2009 года при финансовой поддержке ОАО «Атом-иновации» был заключен договор с ОАО «ЭСТО-ЭЛ» на изготовление комплекта устройств электропитанния дуальной магнетронной распылительной системы для дооснащения новой автоматизированной вакуумной установки ВМС-600/4. В 4 квартале 2009 года на вакуумной установке ВМС-600/4 были проведены пусконаладочные работы и отработка технологических режимов реактивного магнетронного напыления оксидных покрытий (см.рис.1-2).
Дуальное магнетронное распыление (DMS) успешно решает проблемы «исчезающего» анода и пробоев на катоде. Этот метод представляет большой интерес при получении пленок диэлектриков и распылении керамических мишеней. При дуальном магнетронном распылении два одинаковых, либо с противоположными магнитными системами магнетрона, электрически изолированные друг от друга, устанавливаются рядом в одной вакуумной распылительной камере (см. рис.3) и питаются в противофазе среднечастотным импульсным двуполярным напряжением синусоидальной или прямоугольной формы. В таком режиме одну половину периода один магнетрон работает катодом, а другой - анодом. В другую половину периода - наоборот. Мишень магнетрона при реактивном напылении в одну половину периода является катодом и очищается от излишнего диэлектрика. Таким образом, поверхности мишеней поочередно очищаются, что не дает вырасти там толстому сплошному слою диэлектрика, и это позволяет предотвратить «исчезновение» анода и получать гладкие покрытия не содержащие микрокапель на подложке (см. протокол №19).
Точный контроль и управление структурными параметрами покрытия (размером зерен, кристаллической ориентацией, толщинами нанослоев) очень важны при получении многослойных покрытий. В процессе магнетронного распыления многие основные параметры оказывают существенное влияние на свойства осаждаемого покрытия, включая температуру подложки, плотность ионного тока, напряжение смещения, парциальное давление рабочего и реактивного газа. Автоматизированная вакуумная установка ВМС-600/4, дооснащенная комплектом устройств дуальной магнетронной распылительной системы, позволяет гибко в широких пределах проводить настройку перечисленных выше параметров процесса магнетронного напыления и гарантировать тонкую настройку и воспроизводимость химической стехиометрии осаждаемых покрытий (см. рис.4).

Рис.1а

Рис.1б
Рис.1. Вакуумная установка ВУ-ВМС 600/4:
а) общий вид установки;
б) вакуумная камера с оснасткой и магнетронными модулями.

Рис. 2а

Рис. 2б
Рис.2. Комплект устройств электропитанния дуальной магнетронной распылительной системы:
а) инвертор магнетронного распылителя «master» (нижний),
инвертор магнетронного распылителя «slave» (верхний);
б) вид сзади: два инвертора и ключ (дуальный).

Рис. 3а

Рис. 3б
Рис.3. Дуальная магнетронная распылительная система:
а) мишени из керамики;
б) мишени из магния для реактивного напыления MgO.

Рис.4. Снимок рабочего стола технологического компьютера вакуумной установки ВСМ-600/4:
контроль технологических параметров процесса магнетронного напыления.

Рис.5. Дуальный магнетрон с магниевыми мишенями,
после 3-х часов работы в реактивном режиме получения пленок MgO.

Рис.6. Нагреватель с оснасткой для напыления образцов: 1-молибденованя полоса нагревателя;
2- термопара;
3- медная оснастка с образцами ленты.
Протокол № 19 от 15.12.09
Исследования на атомно-силовом микроскопе (АСМ) поверхностной структуры буферного покрытия MgO, нанесенного по дуальной схеме на различные подложки (образцы лент)
Образец № 1: покрытие MgO, время напыления t = 10 мин., подложка - лента из нихрома (ВНИИНМ).

Рис. 1. АСМ изображение поверхности покрытия MgO обр. № 1 (х5000).

Рис.2. 3-D изображение поверхности покрытия образца № 1 (скан 20х20 мкм).
Вакуумное напыление
Вакуумное напыление представляет собой перенос частиц от источника к напыляемой поверхности. Эта технология активно используется в различных отраслях промышленности. Например, вакуумное напыление является наиболее оптимальным решением для эффективного и безопасного нанесения хрома на различные детали, особенно это касается каких-либо автомобильных аксессуаров. Отсюда пошло понятие хромированная сталь.
Однако технология вакуумного напыления является очень энергозатратной, и во многих европейских странах уже давно превратились в нишевый узкоспециализированный продукт. Большинство компаний заменяют его на более экономное и производственное атмосферное плазменное напыление.
|
Напыление тонких пленок
Напыление тонких пленок, как правило, производится в условиях полного вакуума, так как они больше всего подходят для получения в результате этого эксперимента микронной плёнки, которую можно использовать как диэлектрик в электромагнитных приборах.
Напыление тонких плёнок осуществляется высокотехнологичным оборудованием и устройствами, так как это очень наукоёмкий процесс, требующий применения самых передовых современных технологий.
Многие установки для нанесения тонких плёнок кроме всего прочего предназначены для конструкторских и исследовательских задач, благодаря которым разрабатываются всё новые способы нанесения тонких микронных слоёв на самые рельефные и неудобные поверхности.
|
Вакуумное магнетронное напыление
Вакуумное магнетронное напыление используется во многих отраслях народного хозяйства, особенно это касается различных архитектурных стёкол, которые обладают некоторыми преимуществами, как с эстетической точки зрения, так и с точки зрения энергосбережения и экономической целесообразности приобретения таких окон.
Благодаря современным технологиям вакуумного магнетронного напыления стало реальностью изготовление стёкол для различных функциональных предназначений. Однако подобная технология стоит не дёшево и вам стоит раскошелиться, чтобы приобрести её.
Досконально изучив вакуумное магнетронное напыление, можно использовать его в самых различных ситуациях и напылять на различные поверхности.
|
Вакуумные дуговые испарители
Вакуумные дуговые испарители используются в электронике для осуществления различных видов напылений лёгких металлов. Этот процесс может затянуться, если не правильно провести процедуру бомбардировки ионами искомой поверхности.
Распыление метала очень важный процесс в современной электронике. И вакуумные дуговые испарители помогают осуществить его максимально эффективно и быстро, чтобы поскорее выпустить конечный продукт или изделие.
Вакуумные дуговые испарители широко применяются не только в электронике, но и в других отраслях промышленности, таких как энергетика и тяжёлое машиностроение. Это связано с тем, что именно в этих отраслях широко применяется продукция отечественной электроники.
|
Дуговое напыление в вакууме
Дуговое напыление в вакууме проводится для того, чтобы проще и экономней было разгонять ионы до требуемой для напыления скорости. Требуемая скорость развивается с помощью создания разности потенциалов между напыляемой поверхностью и источником напыления.
Для того, чтобы нормально провести процедуру дугового напыления в вакууме, нужно тщательно подготовить установку напыления, так как любая оплошность может повлечь весьма серьёзные последствия, так как при этом создаётся смертельно опасная разница потенциалов.
Осуществляя дуговое напыление в вакууме, нужно помнить о мерах безопасности, соблюдая которые можно избежать поломки напыляемой установки. Ведь многие знают, что бережное отношение к аппаратуре в состоянии продлить её жизнь на долгие годы вперёд.
|
|