Ciri-ciri sistem sputtering dalam talian

Sistem sputtering PVD "dalam talian" adalah satu di mana substrat lulus secara linear di bawah satu atau lebih katod sputter untuk memperoleh salutan filem mereka yang nipis. Biasanya substrat dimuatkan ke pembawa atau palet untuk memudahkan gerakan ini, dan beberapa sistem yang lebih kecil mengendalikan hanya satu palet per batch run. Sistem yang lebih besar mungkin mempunyai keupayaan mengendalikan pelbagai palet melalui penggunaan pengendali pallet stesen akhir yang menghantar dan menerima satu palet demi satu dalam konvoi yang berterusan melalui subsistem pengangkutan, hujung setiap berikut di belakang ekor yang terdahulu.

Konfigurasi biasa, dan paling kompleks, adalah untuk mempunyai palet dan katod mendatar dengan katod di atas dan substrat di bahagian bawah dalam orientasi sputter ke bawah. Dalam mod ini, graviti biasanya satu -satunya perkara yang memegang substrat ke palet, dan juga satu -satunya perkara yang memegang palet ke mekanisme pengangkutan, yang hanya boleh menjadi rantai yang berjalan di sepanjang rel sisi melalui ruang vakum.

Susunan mendatar itu juga boleh dilakukan dengan katod di bahagian bawah dan substrat di atas untuk orientasi sputter, tetapi jelas ini merumitkan perkakas agak, kini memerlukan cara mekanikal untuk menjaga substrat di tempat supaya mereka tidak jatuh. Untuk salutan tunggal, ini bukan konfigurasi yang sangat biasa, tetapi kadang -kadang dilakukan untuk salutan dua sisi, dengan katod di atas dan di bawah palet. Palet dalam kes ini mempunyai bukaan yang sesuai untuk memegang substrat supaya bahagian bawah dapat menerima salutan sputter dari katod bawah pada masa yang sama bahagian atas mendapat salutan sputter ke bawah dari katod atas.

Tetapi mendatar mempunyai kelemahan dari segi partikel. Dalam mod Sputter Down, zarah -zarah yang dihasilkan di dalam ruang boleh dengan mudah mendarat di substrat dan tertanam dalam filem - dan itu pasti berlaku. Sistem pemendapan agak mencemarkan diri dengan bahan mendapatkan tempat selain hanya pada substrat. Isu penyelenggaraan rutin terbesar adalah menjaga perkara yang bersih. Dalam orientasi sputter, zarah-zarah tersebut tidak mendapat substrat, tetapi boleh mendarat pada sasaran dan mendapat semula. Kertas Aluminium Filem Tipis Mesin Salutan Vakum

Oleh itu, untuk persekitaran partikulat yang lebih baik, terdapat juga pilihan orientasi menegak untuk sputtering sampingan. Kedua -dua katod dan palet adalah menegak, dan pemendapan adalah sisi. Sistem perkakas dan pengangkutan menjadi lebih kompleks untuk mengekalkan substrat pada palet dan juga mengendalikan palet dalam orientasi itu, tetapi zarah -zarah lebih cenderung jatuh ke sama ada katod atau substrat.

Dalam mana -mana konfigurasi ini, semua jenis katod boleh digunakan, dengan magnetron umumnya menjadi popular, sama ada planar atau inset. Dan kuasa boleh menjadi mana -mana jenis yang tersedia seperti RF, MFAC, DC, atau DC berdenyut seperti yang dikehendaki untuk permohonan itu. Tahap pilihan seperti sputter etch, haba, atau sumber ion juga boleh ditampung, dan pelbagai instrumentasi dan kawalan penuh disediakan untuk lapisan logam/konduktif, dielektrik, salutan optik atau aplikasi sputter lain.

Walaupun ada kemungkinan untuk menggunakan jenis lain, katod dalam sistem sedemikian adalah segi empat tepat. Sebagai peraturan, paksi panjang katod segi empat tepat di seluruh ruang dan paksi pendek adalah di sepanjang arah perjalanan palet. Dan, walaupun ada kemungkinan untuk mengkonfigurasi katod untuk salutan sengaja bukan seragam, majoriti pengguna ingin substrat mereka disalut seragam. Dalam sistem dalam talian seperti yang kita sedang berbincang, keseragaman ke arah perjalanan palet bergantung kepada kestabilan kuasa katod dan tekanan tekanan/gas, bersama-sama dengan kestabilan kelajuan pengangkutan, dan akhirnya kedudukan permulaan/berhenti di depan dan di belakang zon pemendapan.

Untuk satu palet tunggal, atau untuk palet dan terakhir di hujung untuk ekor berjalan berterusan, kedudukan permulaan (serta kedudukan berhenti) mesti cukup jauh dari langsung di bawah sasaran untuk mengelakkan pengendalian yang tidak dirancang semasa mana-mana tempoh penstabilan pra-penstabilan, sebelum memulakan imbasan. Mana -mana permulaan, berhenti, atau pembalikan arah imbasan harus berlaku di luar zon pemendapan sebenar dan imbasan harus stabil dan tidak terganggu melalui zon pemendapan. Imbasan boleh menjadi satu lulus di mana -mana arah, atau boleh berulang -alik untuk membina lapisan tebal.

Tiga dan empat sistem sasaran adalah perkara biasa, dan panjang ruang dapat ditingkatkan untuk menampung sumber tambahan seperti yang diperlukan. Dengan bekalan kuasa yang cukup, pelbagai sasaran boleh digunakan secara serentak dalam satu pas. Dengan bahan sasaran yang berbeza pada katod, pelbagai lapisan boleh didepositkan dalam satu pas, atau dengan sasaran pendua, lapisan tebal boleh dicapai dalam satu pas.

Keseragaman dalam paksi yang lain, berserenjang dengan arah palet imbasan, ditentukan oleh prestasi katod, termasuk, terutamanya untuk sputtering reaktif, kemungkinan masalah pengedaran gas. Dengan magnetron, penempatan dan kekuatan magnet boleh menjejaskan penggunaan sasaran dan keseragaman yang wujud, dan biasanya terdapat perdagangan antara kedua -dua aspek tersebut. Di sepanjang pusat sasaran panjang, kedua -dua keseragaman dan penggunaan biasanya agak baik, tetapi di hujungnya, di mana jalur erosi "trek" beralih, kadar pemendapan dan ketebalan filem akan jatuh melainkan jika magnet diselaraskan untuk memberi pampasan, tetapi jika itu dilakukan secara mendalam ke atas. plat sokongan).

Petua kepada pemprosesan ekor dalam sistem palet multi yang lebih besar juga cukup bermanfaat untuk penggunaan bahan sasaran dari segi mendapatkan lebih banyak pada substrat anda dan kurang pada perisai dan bahagian ruang lain. Dalam satu sistem pallet tunggal, palet plumbum adalah satu -satunya palet, dan kerana ia meninggalkan zon pemendapan, ia mesti terus mengimbas sehingga tepi belakang - ekor - semua jalan keluar, dengan sasaran masih membakar sepanjang masa, yang secara berkesan membuang beberapa bahan sasaran.

Dalam pendekatan hujung ke ekor, hanya terdapat jurang pendek antara satu ekor dan hujung seterusnya dan kemudian bahan sekali lagi pergi ke palet "hidup" yang penuh dengan substrat, dengan palet baru memasuki sebagai palet keluar dari zon pemendapan terdapat banyak pembolehubah yang dapat mempengaruhi nombor ini, tetapi sebagai peraturan tip untuk ekor.

Pada akhir kepelbagaian yang tinggi, penambahan injap celah untuk mengasingkan bahagian proses, digabungkan dengan kawalan automasi yang canggih, boleh memungkinkan untuk mengendalikan bahagian yang berlainan secara serentak dengan persekitaran gas yang berbeza (tekanan dan campuran gas), mungkin langsung sputtering satu lapisan pada palet di bahagian satu, sementara secara serentak bersesuaian secara singkap. Sistem Sputter dalam talian boleh disesuaikan untuk menampung pelbagai keperluan proses dan saiz substrat.