黑龍江磁控濺射原理

磁控濺射的工藝研究：1、磁場。用來捕獲二次電子的磁場必須在整個靶面上保持一致，而且磁場強度應(yīng)當合適。磁場不均勻就會產(chǎn)生不均勻的膜層。磁場強度如果不適當，那么即使磁場強度一致也會導(dǎo)致膜層沉積速率低下，而且可能在螺栓頭處發(fā)生濺射。這就會使膜層受到污染。如果磁場強度過高，可能在開始的時候沉積速率會非常高，但是由于刻蝕區(qū)的關(guān)系，這個速率會迅速下降到一個非常低的水平。同樣，這個刻蝕區(qū)也會造成靶的利用率比較低。2、可變參數(shù)。在濺射過程中，通過改變改變這些參數(shù)可以進行工藝的動態(tài)控制。這些可變參數(shù)包括：功率、速度、氣體的種類和壓強。磁控濺射是物理的氣相沉積的一種，也是物理的氣相沉積中技術(shù)較為成熟的。黑龍江磁控濺射原理

磁控濺射的濺射技術(shù)：直流濺射法：直流濺射法要求靶材能夠?qū)碾x子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極，從而該方法只能濺射導(dǎo)體材料。因為轟擊絕緣靶材時，表面的離子電荷無法中和，這將導(dǎo)致靶面電位升高，外加電壓幾乎都加在靶上，兩極間的離子加速與電離的機會將變小，甚至不能電離，導(dǎo)致不能連續(xù)放電甚至放電停止，濺射停止。故對于絕緣靶材或?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁?，須用射頻濺射法。濺射過程中涉及到復(fù)雜的散射過程和多種能量傳遞過程：入射粒子與靶材原子發(fā)生彈性碰撞，入射粒子的一部分動能會傳給靶材原子；某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘，從而從晶格點陣中被碰撞出來，產(chǎn)生離位原子；這些離位原子進一步和附近的原子依次反復(fù)碰撞，產(chǎn)生碰撞級聯(lián)；當這種碰撞級聯(lián)到達靶材表面時，如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結(jié)合能，這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空。浙江射頻磁控濺射優(yōu)點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。

磁控濺射的工藝研究：1、功率。每一個陰極都具有自己的電源。根據(jù)陰極的尺寸和系統(tǒng)設(shè)計，功率可以在0~150KW之間變化。電源是一個恒流源。在功率控制模式下，功率固定同時監(jiān)控電壓，通過改變輸出電流來維持恒定的功率。在電流控制模式下，固定并監(jiān)控輸出電流，這時可以調(diào)節(jié)電壓。施加的功率越高，沉積速率就越大。2、速度。另一個變量是速度。對于單端鍍膜機，鍍膜區(qū)的傳動速度可以在每分鐘0~600英寸之間選擇。對于雙端鍍膜機，鍍膜區(qū)的傳動速度可以在每分鐘0~200英寸之間選擇。在給定的濺射速率下，傳動速度越低則表示沉積的膜層越厚。3、氣體。較后一個變量是氣體，可以在三種氣體中選擇兩種作為主氣體和輔氣體來進行使用。

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以及真空室接地，作為陽極。操作時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，在靶材附近形成高密度的等離子體區(qū)，即負輝區(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的原子沉積在基片或工件上，形成鍍層。在氣體可以電離的壓強范圍內(nèi)如果改變施加的電壓，電路中等離子體的阻抗會隨之改變。

磁控濺射靶材的分類如下：根據(jù)材料的成分不同，靶材可分為金屬靶材、合金靶材、無機非金屬靶材等。其中無機非金屬靶材又可分為氧化物、硅化物、氮化物和氟化物等不同種類靶材。根據(jù)幾何形狀的不同，靶材可分為長方體形靶材、圓柱體靶材和不規(guī)則形狀靶材；此外，靶材還可以分為實心和空心兩種類型靶材。目前靶材較常用的分類方法是根據(jù)靶材應(yīng)用領(lǐng)域進行劃分，主要包括半導(dǎo)體領(lǐng)域應(yīng)用靶材、記錄介質(zhì)應(yīng)用靶材、顯示薄膜應(yīng)用靶材、光學(xué)靶材、超導(dǎo)靶材等。其中半導(dǎo)體領(lǐng)域用靶材、記錄介質(zhì)用靶材和顯示靶材是市場需求規(guī)模較大的三類靶材。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(dǎo)電材料時。江西直流磁控濺射價格

磁控濺射鍍膜的應(yīng)用領(lǐng)域：建材及民用工業(yè)中。黑龍江磁控濺射原理

真空磁控濺射技術(shù)的特點：磁控濺射是由二極濺射基礎(chǔ)上發(fā)展而來，在靶材表面建立與電場正交磁場，解決了二極濺射沉積速率低，等離子體離化率低等問題，成為鍍膜工業(yè)主要方法之一。磁控濺射與其它鍍膜技術(shù)相比具有如下特點：可制備成靶的材料廣，幾乎所有金屬，合金和陶瓷材料都可以制成靶材；在適當條件下多元靶材共濺射方式，可沉積配比精確恒定的合金；在濺射的放電氣氛中加入氧、氮或其它活性氣體，可沉積形成靶材物質(zhì)與氣體分子的化合物薄膜；通過精確地控制濺射鍍膜過程，容易獲得均勻的高精度的膜厚；通過離子濺射靶材料物質(zhì)由固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子態(tài)，濺射靶的安裝不受限制，適合于大容積鍍膜室多靶布置設(shè)計；濺射鍍膜速度快，膜層致密，附著性好等特點，很適合于大批量，高效率工業(yè)生產(chǎn)。黑龍江磁控濺射原理