¿Cuáles son los tipos de pulverización catódica con magnetrón de frecuencia media en la máquina de recubrimiento al vacío?

Pulverización con magnetrón para recubridor al vacío incluye muchos tipos. Cada uno tiene diferentes principios de funcionamiento y objetos de aplicación. Pero hay una cosa en común: la interacción entre el campo magnético y los electrones hace que los electrones giren alrededor de la superficie del objetivo, aumentando así la probabilidad de que los electrones golpeen el gas argón para producir iones. Los iones generados chocan con la superficie objetivo bajo la acción del campo eléctrico para pulverizar el material objetivo. En las últimas décadas de desarrollo, todo el mundo ha adoptado gradualmente imanes permanentes y rara vez utiliza imanes de bobina.
La fuente objetivo se divide en tipos equilibrados y desequilibrados. La fuente objetivo equilibrada tiene un recubrimiento uniforme y la fuente objetivo desequilibrada tiene una fuerte fuerza de unión entre la película de recubrimiento y el sustrato. Las fuentes objetivo equilibradas se utilizan principalmente para películas ópticas semiconductoras, y las fuentes desequilibradas se utilizan principalmente para películas decorativas.
Independientemente del equilibrio o desequilibrio, si el imán está estacionario, las características de su campo magnético determinan que la tasa de utilización del objetivo general sea inferior al 30%. Para aumentar la tasa de utilización del material objetivo, se puede utilizar un campo magnético giratorio. Sin embargo, un campo magnético giratorio requiere un mecanismo giratorio y se debe reducir la velocidad de pulverización. Los campos magnéticos giratorios se utilizan principalmente para objetivos grandes o costosos. Como la pulverización catódica de películas semiconductoras. Para equipos pequeños y equipos industriales en general, a menudo se utiliza una fuente objetivo estacionaria con un campo magnético.

Es fácil pulverizar metales y aleaciones con una fuente objetivo de magnetrón, y es fácil de encender y pulverizar. Esto se debe a que el objetivo (cátodo), el plasma y la cámara de vacío de las piezas salpicadas pueden formar un bucle. Pero si el aislante, como el de cerámica, chisporrotea, el circuito se interrumpe. Por eso la gente usa fuentes de alimentación de alta frecuencia y agrega condensadores potentes al circuito. De este modo, el material objetivo se convierte en un condensador en el circuito aislante. Sin embargo, la fuente de alimentación de pulverización catódica con magnetrón de alta frecuencia es costosa, la tasa de pulverización catódica es muy pequeña y la tecnología de conexión a tierra es muy complicada, por lo que es difícil de adoptar a gran escala. Para resolver este problema, se inventó la pulverización catódica reactiva con magnetrones. Es decir, se utiliza un objetivo metálico y se añade argón y gases reactivos como nitrógeno u oxígeno. Cuando el material objetivo metálico golpea la pieza debido a la conversión de energía, se combina con el gas de reacción para formar nitruro u óxido.
Los aisladores de pulverización catódica reactiva con magnetrón parecen fáciles, pero el funcionamiento real es difícil. El principal problema es que la reacción no sólo se produce en la superficie de la pieza, sino también en el ánodo, la superficie de la cámara de vacío y la superficie de la fuente objetivo. Esto provocará la extinción del fuego, formación de arcos en la fuente objetivo y la superficie de la pieza de trabajo, etc. La tecnología de fuente objetivo doble inventada por Leybold en Alemania resuelve bien este problema. El principio es que un par de fuentes objetivo son mutuamente ánodo y cátodo para eliminar la oxidación o nitruración en la superficie del ánodo.
La refrigeración es necesaria para todas las fuentes (magnetrón, arco múltiple, iones), porque una gran parte de la energía se convierte en calor. Si no hay refrigeración o ésta es insuficiente, este calor hará que la temperatura de la fuente objetivo supere los 1000 grados y derretirá toda la fuente objetivo.
Un dispositivo magnetrón suele ser muy caro, pero es fácil gastar dinero en otros equipos como bombas de vacío, MFC y medición del espesor de la película sin ignorar la fuente objetivo. Incluso el mejor equipo de pulverización catódica sin una buena fuente objetivo es como dibujar un dragón sin terminar el ojo.