磁控管
溅射磁控管是用于增强溅射工艺(薄膜沉积)的磁性装置。 其磁场用于产生俘获电子并局部增加电流密度的“通量通道”。 这种较高的被捕获电子的体积密度导致更大的局部电离速率,因此,在溅射沉积速率方面产生“数量级”的改进。
固有地,这些局部增强导致系统的不均匀性,其表现为在靶材(用作涂层的材料)中的局部磨损图案和在基材(接受涂层的组件)的表面上的薄膜特性的变化。 因此,由溅射磁控管产生的磁场的形状,分布和特性对于溅射过程的成功是关键的; 不仅在实验室,而且在生产环境中。
益磁科技在操纵/增强磁场分布图中产生的磁控管设计集中在纠正OEM系统的缺点。 溅射磁控管的场特性可以调谐到:
1.提高目标利用率
a.更长的生产运行
b.减少原料消耗
2.提高薄膜均匀性
a.增强产品功能
3.提高沉积率
a. 高通
在一些情况下,所有三个增强可以并入单个磁控管设计中。
我们已经在开发溅射磁控管的设计方面耗费了相当大的努力。 通过将战略性放置/定向的磁性部件结合到常规设计(尺寸没有物理变化),磁控管可以被设计成溅射靶的厚度为其OEM对应物的两倍,同时保持/增强其性能特性。 此外,该技术允许溅射高度可渗透的磁性靶,例如镍或铁。 这可能不需要完全的阴极或系统升级。
类型
•一般来说,市场上使用的溅射磁控管配置有四种类型(如果需要,还有其他较少利用的配置,也可以使用和优化)。
•扫描平面
•旋转平面
•可旋转
•静态平面
扫描平面
这些矩形磁控管通常设计成具有侧向扫掠运动,其被利用以增强目标利用率。 扫描可以在任何方向或方向的组合中发生,但通常被限制在一侧到另一侧。 这种类型的磁控管的目标利用率优于静态平面单元,但是仍然可以通过“交叉角”或“转向”开槽来限制。 可以结合磁通隧道成形以最小化或消除这些生产阻碍特征。
溅射靶
•通过磁性靶溅射
•提高沉积率
•降低工作电压/功率
旋转平面
这些盘形磁控管通常设计成具有旋转运动,其被用来增强目标利用率。 运动也可以轴向发生,但通常限于严格旋转。 这种类型的磁控管的目标利用率优于静态平面单元,但是仍然可以通过开槽来限制。 可以结合磁通隧道成形以消除严重的沟槽,同时增强沉积速率并保持/改善均匀性。该技术还可以集成到:
•通过较大目标的溅射
•通过磁性靶溅射
•提高沉积率
•降低工作电压/功率
可旋转
这些溅射磁控管提供所有配置的最大目标利用率,但需要圆柱形目标。 由于在该形状因子中材料的可用性,一些溅射应用不能集成这种技术。
与扫掠或旋转的平面磁控管一样,这种结构也易于在转弯处“挖沟”,这限制了利用。 可以结合转向部分的通量隧道成形以及其它动态修改以增强性能。
该技术还可以集成到:
•通过较大目标的溅射
•通过磁性靶溅射
•提高沉积率
•降低工作电压/功率
静态平面
这些溅射磁控管没有运动地使用。 为了集成的最简单的构造,这些单元可以成形为任何形式,但是通常以矩形或盘形提供。 这种类型的磁控管的目标利用率较差,但是通常可以通过磁通量分布成形来增强。 此外,
该技术还可以集成到:
•通过较大目标的溅射
•通过磁性靶溅射
•提高沉积率
•降低工作电压/功率
1,帮助我们设计
我们不做磁控管;我们制造使这些装置能够有效操作的磁性组件。为了制造完美的磁体组件,我们需要知道以下内容:
1.需要什么类型的磁控管?
一个。静态平面
b。扫描平面
C。可旋转平面
d。可旋转
2.什么类型的材料被溅射?
一个。磁性
b。非磁性
3.如果被溅射的材料是磁性的,你有磁滞回线或磁性材料属性吗?
4.目标材料有多厚?
5.从磁控管顶部到目标材料背面的距离(TM距离)是多少?这可以改变吗?如果是,最小/最大距离是多少?
6.从靶的顶部到衬底的距离(范围)是多少?
7.您的过程的当前利用率是多少?预期的最低值是多少?
8.你的过程的当前均匀性是什么?预期的最大偏差是多少?
9.几何考虑:
一个。静态平面(长度,宽度,厚度)?
b。扫描平面(长度,宽度,厚度,扫描距离)?
C。旋转平面(直径,厚度)?
d。可旋转(目标内径,磁控管厚度,长度)?
10.动态注意事项:
一个。扫描平面(扫描速度范围)
b。旋转平面(RPM范围)
C。可旋转(RPM范围)
11.你的重新设计努力的目标是什么? (例如,增强的利用率,改进的均匀性,较厚的目标等)
12.目标冷却方法?
一个。磁控管暴露于或磁控管与冷却介质分离
2,材料
溅射磁控管可以使用所有主要类别的磁体材料(陶瓷,NdFeB,SmCo或Alnico)来设计和制造。然而,我们今天生产的磁控管的90%以上是从稀土磁体系列 - 钕铁硼(Nd-Fe-B)和钐钴(Sm-Co)设计和制造的。
钕铁硼
由Nd-Fe-B产生的磁控管提供了“最大的损失”。这是最高等级的磁性材料,并且很好地适用于磁控管设计和构造。然而,当浸没在液体中时,它易于腐蚀。因此,对于暴露于冷却介质的磁控管,将需要气密密封或应使用Sm-Co材料。此外,这些磁体在组装中具有约100℃的典型上热限制(特殊更高的热限制等级可达到200℃)。
钐钴
由Sm-Co生产的磁控管坚固,耐腐蚀,并且优于Nd-Fe-B型。这种材料的成本是钕铁硼版本的2-3倍。虽然不抗腐蚀,但它远远优于Nd-Fe-B。其腐蚀模式是“点蚀”,其通常不影响性能。浸没在流体中的那些磁控管应该由Sm-Co材料构成。然而,推荐二级屏障以保护磁性粘结线。另外,这些磁体在组装时具有约300℃的典型上热限制。然而,在这些温度下需要解决特殊的机械考虑,以消除组件中的热膨胀失配和意外的应力。
3,RFQ
我能从这些磁控管看到什么类型的利用?
2.益磁科技如何保证长磁控管长度的均匀性?
3.益磁科技会设计我的磁控管,让我自己制造吗?
正交对我的过程有什么好处?
5.正交可以实现到我的磁控管配置,而不改变我的系统的其余部分?
1. a。静态平面 - 典型利用率值在10%-25%范围内。一些配置可以调整到达40%
b。扫描平面 - 典型利用率值在20%-40%范围内。通过适当的磁性成形,它可以调整到50% - %60%
C。旋转平面 - 典型利用率值在20%-40%范围内。通过适当的磁性成形,可以调节到超过50%
d。可旋转 - 典型使用值在60%-75%范围内。通过适当的成形和动态集成,它可以设计为超过90%
2.益磁科技检查并校准磁控管中使用的每个永磁体在电路中其他等效磁体的1%以内。这保证了产品在整个长度上的一致性。
3.虽然益磁科技拥有经验丰富的工程人员,但只提供咨询服务不属于益磁科技的业务模式。因此,益磁科技将协助优化磁控管的设计,但也需要购买制造的产品。
磁控管中的正交磁铁将更多的磁通推入溅射区。磁通密度的这种增加允许较厚靶的溅射,磁性靶的溅射,离子化/沉积速率的增加或