廣東多層磁控濺射技術(shù)

磁控濺射是以磁場(chǎng)束縛和延長(zhǎng)電子的運(yùn)動(dòng)路徑，改變電子的運(yùn)動(dòng)方向，提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。電子的歸宿不只是基片，真空室內(nèi)壁及靶源陽(yáng)極也是電子歸宿。但一般基片與真空室及陽(yáng)極在同一電勢(shì)。磁場(chǎng)與電場(chǎng)的交互作用使單個(gè)電子軌跡呈三維螺旋狀，而不是只在靶面圓周運(yùn)動(dòng)。至于靶面圓周型的濺射輪廓，那是靶源磁場(chǎng)磁力線呈圓周形狀分布。磁力線分布方向不同會(huì)對(duì)成膜有很大關(guān)系。在EXBshift機(jī)理下工作的除磁控濺射外，還有多弧鍍靶源，離子源，等離子源等都在此原理下工作。所不同的是電場(chǎng)方向，電壓電流大小等因素。磁控濺射技術(shù)得以普遍的應(yīng)用是由該技術(shù)有別于其它鍍膜方法的特點(diǎn)所決定的。廣東多層磁控濺射技術(shù)

磁控濺射的工藝研究：1、磁場(chǎng)。用來(lái)捕獲二次電子的磁場(chǎng)必須在整個(gè)靶面上保持一致，而且磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)合適。磁場(chǎng)不均勻就會(huì)產(chǎn)生不均勻的膜層。磁場(chǎng)強(qiáng)度如果不適當(dāng)，那么即使磁場(chǎng)強(qiáng)度一致也會(huì)導(dǎo)致膜層沉積速率低下，而且可能在螺栓頭處發(fā)生濺射。這就會(huì)使膜層受到污染。如果磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高，可能在開(kāi)始的時(shí)候沉積速率會(huì)非常高，但是由于刻蝕區(qū)的關(guān)系，這個(gè)速率會(huì)迅速下降到一個(gè)非常低的水平。同樣，這個(gè)刻蝕區(qū)也會(huì)造成靶的利用率比較低。2、可變參數(shù)。在濺射過(guò)程中，通過(guò)改變改變這些參數(shù)可以進(jìn)行工藝的動(dòng)態(tài)控制。這些可變參數(shù)包括：功率、速度、氣體的種類和壓強(qiáng)。河南射頻磁控濺射分類磁控濺射靶材的制備技術(shù)方法按生產(chǎn)工藝可分為熔融鑄造法和粉末冶金法兩大類。

脈沖磁控濺射的分類如下：1、單向脈沖：?jiǎn)蜗蛎}沖正電壓段的電壓為零!濺射發(fā)生在負(fù)電壓段。由于零電壓段靶表面電荷中和效果不明顯。2、雙向脈沖：雙向脈沖在一個(gè)周期內(nèi)存在正電壓和負(fù)電壓兩個(gè)階段，在負(fù)電壓段，電源工作于靶材的濺射，正電壓段，引入電子中和靶面累積的正電荷，并使表面清潔，裸露出金屬表面。雙向脈沖更多地用于雙靶閉合式非平衡磁控濺射系統(tǒng)，系統(tǒng)中的兩個(gè)磁控靶連接在同一脈沖電源上，兩個(gè)靶交替充當(dāng)陰極和陽(yáng)極。陰極靶在濺射的同時(shí)，陽(yáng)極靶完成表面清潔，如此周期性地變換磁控靶極性，就產(chǎn)生了“自清潔”效應(yīng)。

直流濺射的結(jié)構(gòu)原理如下：真空室中裝有輝光放電的陰極，靶材就裝在此極表面上，接受離子轟擊；安裝鍍膜基片或工件的樣品臺(tái)以及真空室接地，作為陽(yáng)極。操作時(shí)將真空室抽至高真空后，通入氬氣，并使其真空度維持在1.0Pa左右，再加上2-3kV的直流電壓于兩電極之上，即可產(chǎn)生輝光放電。此時(shí)，在靶材附近形成高密度的等離子體區(qū)，即負(fù)輝區(qū)該區(qū)中的離子在直流電壓的加速下轟擊靶材即發(fā)生濺射效應(yīng)。由靶材表面濺射出來(lái)的原子沉積在基片或工件上，形成鍍層。磁控濺射解決了二極濺射沉積速率低，等離子體離化率低等問(wèn)題。

真空磁控濺射鍍膜技術(shù)的特點(diǎn)：1、基片溫度低。可利用陽(yáng)極導(dǎo)走放電時(shí)產(chǎn)生的電子，而不必借助基材支架接地來(lái)完成，可以有效減少電子轟擊基材，因而基材的溫度較低，非常適合一些不太耐高溫的塑料基材鍍膜。2、磁控濺射靶表面不均勻刻蝕。磁控濺射靶表面刻蝕不均是由靶磁場(chǎng)不均所導(dǎo)致，靶的局部位置刻蝕速率較大，使靶材有效利用率較低。因此，想要提高靶材利用率，需要通過(guò)一定手段將磁場(chǎng)分布改變，或者利用磁鐵在陰極中移動(dòng)，也可提高靶材利用率。磁控濺射鍍膜的應(yīng)用領(lǐng)域：高級(jí)產(chǎn)品零/部件表面的裝飾鍍中的應(yīng)用。河南射頻磁控濺射分類

脈沖磁控濺射可以有效地抑制電弧產(chǎn)生進(jìn)而消除由此產(chǎn)生的薄膜缺陷。廣東多層磁控濺射技術(shù)

高速率磁控濺射的一個(gè)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(dǎo)致沉積過(guò)程中大量粒子的能量被轉(zhuǎn)移到生長(zhǎng)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(dǎo)熱率及較薄膜的靶厚度。同時(shí)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(gè)問(wèn)題。廣東多層磁控濺射技術(shù)