云南直流磁控濺射分類

來源: 發(fā)布時間:2022-06-22

磁控濺射的材料性能:如果靶材是磁性材料,磁力線被靶材屏蔽,磁力線難以穿透靶材在靶材表面上方形成磁場,磁控的作用將大幅度降低。因此,濺射磁性材料時,一方面要求磁控靶的磁場要強一些,另一方面靶材也要制備的薄一些,以便磁力線能穿過靶材,在靶面上方產(chǎn)生磁控作用。磁控濺射設備一般根據(jù)所采用的電源的不同又可分為直流濺射和射頻濺射兩種。直流磁控濺射的特點是在陽極基片和陰極靶之間加一個直流電壓,陽離子在電場的作用下轟擊靶材,它的濺射速率一般都比較大。能夠控制鍍層的厚度,同時可通過改變參數(shù)條件控制組成薄膜的顆粒大小。云南直流磁控濺射分類

云南直流磁控濺射分類,磁控濺射

高速率磁控濺射的一個固有的性質(zhì)是產(chǎn)生大量的濺射粒子而獲得高的薄膜沉積速率。高的沉積速率意味著高的粒子流飛向基片,導致沉積過程中大量粒子的能量被轉(zhuǎn)移到生長薄膜上,引起沉積溫度明顯增加。由于濺射離子的能量大約70%需要從陰極冷卻水中帶走,薄膜的較大濺射速率將受到濺射靶冷卻的限制。冷卻不但靠足夠的冷卻水循環(huán),還要求良好的靶材導熱率及較薄膜的靶厚度。同時高速率磁控濺射中典型的靶材利用率只有20%~30%,因而提高靶材利用率也是有待于解決的一個問題。云南直流磁控濺射分類一般的濺射法可被用于制備金屬、半導體、絕緣體等多材料,且具有設備簡單、易于控制、附著力強等優(yōu)點。

云南直流磁控濺射分類,磁控濺射

磁控濺射的優(yōu)點:(1)基板有低溫性。相對于二級濺射和熱蒸發(fā)來說,磁控濺射加熱少。(2)有很高的沉積率。可濺射鎢、鋁薄膜和反應濺射TiO2、ZrO2薄膜(3)環(huán)保工藝。磁控濺射鍍膜法生產(chǎn)效率高,沒有環(huán)境污染。(4)涂層很好的牢固性,濺射薄膜與基板,機械強度得到了改善,更好的附著力。(5)操作容易控制。鍍膜過程,只要保持壓強、電功率濺射條件穩(wěn)定,就能獲得比較穩(wěn)定的沉積速率。(6)成膜均勻。濺射的薄膜密度普遍提高。(7)濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學性能、電學性能及某些特殊性能。(8)濺射可連續(xù)工作,鍍膜過程容易自動控制,工業(yè)上流水線作業(yè)。

磁控濺射技術(shù)原理:電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發(fā)生碰撞,電離出大量的氬離子和電子,電子飛向基片。氬離子在電場的作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子沉積在基片上成膜。二次電子在加速飛向基片的過程中受到磁場洛倫茲力的影響,被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi),該區(qū)域內(nèi)等離子體密度很高,二次電子在磁場的作用下圍繞靶面作圓周運動,該電子的運動路徑很長。在運動過程中不斷的與氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材,經(jīng)過多次碰撞后電子的能量逐漸降低,擺脫磁力線的束縛,遠離靶材,較終沉積在基片上。磁控濺射就是以磁場束縛和延長電子的運動路徑,改變電子的運動方向,提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。電子的歸宿不只只是基片,真空室內(nèi)壁及靶源陽極也是電子歸宿。但一般基片與真空室及陽極在同一電勢。磁控濺射的原理:靶材背面加上強磁體,形成磁場。

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射頻磁控濺射,又稱射頻磁控濺射,是一種制備薄膜的工藝,特別是在使用非導電材料時,薄膜是在放置在真空室中的基板上生長的。強大的磁鐵用于電離目標材料,并促使其以薄膜的形式沉淀在基板上。使用鉆頭的人射頻磁控濺射過程的第一步是將基片材料置于真空中真空室。然后空氣被移除,目標材料,即構(gòu)成薄膜的材料,以氣體的形式釋放到腔室中。這種材料的粒子通過使用強大的磁鐵被電離。現(xiàn)在以等離子體的形式,帶負電荷的靶材料排列在基底上形成薄膜。薄膜的厚度范圍從幾個原子或分子到幾百個。磁鐵有助于加速薄膜的生長,因為對原子進行磁化有助于增加目標材料電離的百分比。電離原子更容易與薄膜工藝中涉及的其他粒子相互作用,因此更有可能在基底上沉積。這提高了薄膜工藝的效率,使它們能夠在較低的壓力下更快地生長。射頻磁控濺射,又稱射頻磁控濺射,是一種制備薄膜的工藝,特別是在使用非導電材料時。天津脈沖磁控濺射工藝

磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個正交電磁。云南直流磁控濺射分類

磁控濺射的優(yōu)點:(1)基板有低溫性。相對于二級濺射和熱蒸發(fā)來說,磁控濺射加熱少。(2)有很高的沉積率。可濺射鎢、鋁薄膜和反應濺射TiO2、ZrO2薄膜。(3)環(huán)保工藝。磁控濺射鍍膜法生產(chǎn)效率高,沒有環(huán)境污染。(4)涂層很好的牢固性,濺射薄膜與基板,機械強度得到了改善,更好的附著力。(5)操作容易控制。鍍膜過程,只要保持壓強、電功率濺射條件穩(wěn)定,就能獲得比較穩(wěn)定的沉積速率。(6)成膜均勻。濺射的薄膜密度普遍提高。(7)濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學性能、電學性能及某些特殊性能。(8)濺射可連續(xù)工作,鍍膜過程容易自動控制,工業(yè)上流水線作業(yè)。云南直流磁控濺射分類

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