Страница 1 из 9

Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 23 мар 2017, 01:05
CybSys
Здравствуйте беспокойные умы. Сегодня речь пойдет об установке магнетронного напыления, полностью спроектированной и изготовленной своими руками.
Надеюсь что данная установка подходит под тематику раздела.

https://www.youtube.com/watch?v=nnrAA2lZFVY

Для начала я вкратце постараюсь ответить, для чего нужны подобные установки и что же такое, ионно-плазменное распыление.

Мишень - это тот материал, который распыляется.
Подложка - это, то на что происходит напыление.

Установки такого рода позволяют формировать на подложках тончайшие слои токопроводящих материалов (в основном металлов). В качестве подложек может использоваться как токопроводящий, так и диэлектрический материал. А для того чтобы сформировался нанослой, например какого либо металла на подложке, требуется сначала хорошенько атаковать металл плазма-образующими ионами, для этого используют зажжение плазмы тлеющего разряда при пониженном давлении и магнетрон в качестве ловушки для электронов.

https://www.youtube.com/watch?v=Q_h8Jw6pS2Y

Давайте рассмотрим простейшую схему магнетрона и его работу, и вы поймете, почему он является ловушкой (постараюсь без особой научности, но думаю, что многие будут против, так как некоторые моменты без этого не объяснить, но я постараюсь).

Классический тлеющий разряд загорается при постоянном токе, и ток течет от анода к катоду. Катодом является плоская мишень, под которой находится кольцевой магнит. Электроны летящие от катода, ионизируют газ в объеме, ионы которого попадают в мишень, из нее выбивают атомы которые вновь сталкиваются с электронами, тем самым их часть ионизируется… В общем образуется электронная лавина, которая закручивается магнитным полем и не дает им после столкновений улететь, тем самым магнит удерживает электроны и при этом увеличивается образование атомов, которые осаждаются на подложке, тем самым формируя пленку.

А теперь от теории к практики. Так как я занимаюсь различными плазмохимическими технологиями при атмосферном давлении, то через какое-то время возник интерес и к пониженному давлению. Источник питания тлеющего разряда у меня уже имелся в наличии, его я сделал давно. И после покупки вакуумного насоса, начались эксперименты, которые выявили некоторые трудности при работе с пониженным давлением.

https://www.youtube.com/watch?v=v_3SfknsmJc

Подводя итоги этой части статьи, можно сказать, что работа движется, получается немалый опыт и дополнительные знания. На данный момент, готов корпус в железе, он будет покрашен, после чего начнется сборка.



Кому интересно, подписываемся на канал и следим за постройкой установки.

Re: [Тип станка] по [материал] [рабочее поле]

Добавлено: 23 мар 2017, 01:06
CybSys
И сразу же продолжение:

https://www.youtube.com/watch?v=jwamqMyYRJM

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 23 мар 2017, 09:13
tooshka
Интересно, а как форма электродов влияет на плазму? Может кольцо? Или кольцо с иголками обращенными в центр?

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 23 мар 2017, 09:25
N1X
Интересная тема кстати :)
А на колпаке пленка не оседает?

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 23 мар 2017, 10:05
aftaev
CybSys, небольшой совет: На стеклянный купол одень сетку. Как на видео. Когда стекло устанет от опытов, лопнет и разлетится.
N1X писал(а):А на колпаке пленка не оседает?
на видео видно что будет со стеклом :)

https://www.youtube.com/watch?v=Z0j8LgP4etY

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 23 мар 2017, 10:12
aftaev
CybSys писал(а):И после покупки вакуумного насоса, начались эксперименты, которые выявили некоторые трудности при работе с пониженным давлением.
Трудность будет в том что нужен нормальный вакуум и его чем то мерить. Судя по видео используется одноступенчатый форвакуумный насос. А для чтобы напылять больше спектр металлов, например Ал нужен вакуум глубже. А для этого нужны несколько ступеней насосов. Форвакуумный+турбомолекулярный Re: Что я урвал, хвастаемся покупками, завидуем и облизываем #3755. Или форвакуумный + дифузионник(паромаслянный).

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 23 мар 2017, 10:25
aftaev
Установка из банки:
https://www.youtube.com/watch?v=c4Sic1DRXJI&t=39s

Пример для чего нужно тонкопленочное напыление:
https://www.youtube.com/watch?v=_zoeeR3geTA

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 23 мар 2017, 22:31
CybSys
tooshka писал(а):Интересно, а как форма электродов влияет на плазму? Может кольцо? Или кольцо с иголками обращенными в центр?
Конечно форма влияет... Вот к примеру при высоком давлении (например атмосферном), разряд будет пробивать в наименьшем межэлектродном расстоянии, и не важно какие будут электроды, игольчатые или плоские. А при низком давлении (вакууме) разряд будет более объемный. Все это конечно объяснимо... может в одном из видео постараюсь рассказать.

В моем случае анод я сделаю кольцом.
N1X писал(а):Интересная тема кстати :)
А на колпаке пленка не оседает?
Как уже здесь сказали, пленка будет образовываться не только на подложке, но и на колпаке, так как атомы от мишени летят в разные стороны

Уважаемый aftaev, все эти видео видел :) и даже статью читал про банку, но все равно спасибо :beer_blow: рад что кто то еще интересовался данной темой.

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 23 мар 2017, 22:39
aftaev
CybSys писал(а):Уважаемый aftaev, все эти видео видел и даже статью читал про банку, но все равно спасибо
Мы банковый период еще в прошлом году прошли. Щас установку вакуумную ждемс ;)
CybSys писал(а):рад что кто то еще интересовался данной темой.
А что ты собрался делать в своей установке?

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 24 мар 2017, 00:35
donvictorio
мне когда зеркала дихроидные напыляли, то установка была больше похожа на танк, цилиндр из нержи в 20мм толщиной, диаметром в пол метра. и крошечное окошко, через которое видно только саму дугу. ну и куча ящиков с электрикой-насосами и ещё хз пойми чем.

штука нереально интересная.

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 24 мар 2017, 10:28
CybSys
aftaev писал(а):
CybSys писал(а):рад что кто то еще интересовался данной темой.
А что ты собрался делать в своей установке?
Все зависит от полученного результата...
Ну как минимум напыление...

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 24 мар 2017, 14:52
Q-starь
CybSys, напыление чего на что? Я на своём веку лет 30 отпылил и в голову не возьму чего можно практического в этой банке наваять. Разве шо "процесс" девкам показать для удивления и лёгкого последующего доступа.

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 24 мар 2017, 15:04
AndyBig
А разве нельзя, например, напылять на пластик медь, чтобы потом на нем гальванически нарастить слой хрома?
Ну это так, дилетантский взгляд :)

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 24 мар 2017, 15:39
Q-starь
Можна канеш, тока размер с фигу и не всё так просто с гальваникой по вакууму.

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 24 мар 2017, 17:08
aftaev
Q-starь писал(а):Я на своём веку лет 30 отпылил
Опыт в чем есть? Что пылили?
Знакомы с напылением нитрид титана, карбонитрирование, азотирование, DLC ?

Мы таку установку на днях ждем. Планируем еще одну купить.
1a.jpg (10649 просмотров) <a class='original' href='./download/file.php?id=107095&sid=03d9f7feab1d3251e369196f8e55c92f&mode=view' target=_blank>Загрузить оригинал (657.86 КБ)</a>

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 25 мар 2017, 07:05
Q-starь
aftaev, Азотированием не баловался, остальное почти всё: Магнетрон - люминь, медь, нерж, титан на стекло, пластики , керамику и прочую хрень. Дугой на "булате" титан, цирконий упрочнялку и декор, и на железяки и типа ложки-зубы, и на стекло и пр. Лучём из тигля чо попало. Термо с вольфрама люминь на стекло и пластики. Кароч всего хватало, даже эпитаксией баловался по молодости так как профессия такая обязывает.

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 07 апр 2017, 00:05
CybSys
Движемся тихонько

https://www.youtube.com/watch?v=mOXIYKl3V4A

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 07 апр 2017, 06:58
aftaev
Не понимаю зачем в видео выкладывать как распаковывать посылку :thinking: В магазине холодильной техники продают манометры под вакуумметры ;)

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 07 апр 2017, 09:28
odekolon
aftaev писал(а):Не понимаю зачем в видео выкладывать как распаковывать посылку :thinking: В магазине холодильной техники продают манометры под вакуумметры ;)
я в дюксе контроллер покупал, снял видео, отправил им, они мне 500 р вернули :hehehe: (акция у них такая)

Re: Установка магнетронного напыления пленок металлов

Добавлено: 07 апр 2017, 10:42
Сергей Саныч
CybSys писал(а):Движемся тихонько
Эти механические вакууметры хорошо подходят для, например, вакуумных столов, но для применений, где надо измерять не перепад давлений, а абсолютное остаточное давление хотя бы до 1000 Па, они непригодны. И дело даже не в недостаточной точности и чувствительности, а в том, что их показания зависят в буквальном смысле от погоды (а также высоты над уровнем моря). То есть они показывают разность давлений на входе и снаружи. При хорошей, ясной погоде могут даже отрицательное давление показать :)