廣州反應(yīng)磁控濺射分類

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-07-13

特殊濺射沉積技術(shù):反應(yīng)濺射參數(shù)與生成物性能的關(guān)系:在純Ar狀態(tài)下濺射沉積的時(shí)純鋁膜,當(dāng)?shù)獨(dú)獗灰胝婵帐液螅忻姘l(fā)生變化,隨氮?dú)獾牧坎粩嗌仙畛湟蜃酉陆?,膜?nèi)AlN含量上升,膜的介質(zhì)性提高,方塊電阻增加,當(dāng)?shù)獨(dú)膺_(dá)到某一值時(shí),沉積膜就是純的AlN。同時(shí)電流不變的條件下,電壓下降,沉積速率降低。根據(jù)膜的導(dǎo)電性的高低可定性的將反應(yīng)濺射過程分為兩種模式--金屬模式和化合物模式,介乎兩者之間是過渡區(qū)。一般認(rèn)為膜的方塊電阻在1000之下是金屬模式,大于幾M為化合物模式。由于反應(yīng)氣體量的增加,靶面上會形成一層化合物,薄膜成分變化的同時(shí)沉積速率下降當(dāng)氣體量按原來增加量減少時(shí),放電曲線及沉積速率都出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場,利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。廣州反應(yīng)磁控濺射分類

廣州反應(yīng)磁控濺射分類,磁控濺射

真空磁控濺射鍍膜特別適用于反應(yīng)沉積鍍膜,實(shí)際上,真空磁控濺射鍍膜這種工藝可以沉積任何氧化物、碳化物以及氮化物材料的薄膜。此外,該工藝也特別適合用于多層膜結(jié)構(gòu)的沉積,包括了光學(xué)設(shè)計(jì)、彩色膜、耐磨涂層、納米層壓板、超晶格鍍膜、絕緣膜等。早在1970年,已經(jīng)有了高質(zhì)量的光學(xué)薄膜沉積案例,開發(fā)了多種光學(xué)膜層材料。這些材料包括有透明導(dǎo)電材料、半導(dǎo)體、聚合物、氧化物、碳化物以及氮化物等,至于氟化物則多是用在蒸發(fā)鍍膜等工藝當(dāng)中。廣州反應(yīng)磁控濺射分類PVD鍍膜技術(shù)主要分為三類:真空蒸發(fā)鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。

廣州反應(yīng)磁控濺射分類,磁控濺射

磁控濺射包括很多種類,各有不同工作原理和應(yīng)用對象。但有一共同點(diǎn):利用磁場與電場交互作用,使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行,從而增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。磁控反應(yīng)濺射絕緣體看似容易,而實(shí)際操作困難。主要問題是反應(yīng)不光發(fā)生在零件表面,也發(fā)生在陽極,真空腔體表面以及靶源表面,從而引起滅火,靶源和工件表面起弧等。國外發(fā)明的孿生靶源技術(shù),很好的解決了這個(gè)問題。其原理是一對靶源互相為陰陽極,從而消除陽極表面氧化或氮化。

磁控濺射的基本原理就是以磁場改變電子運(yùn)動方向,束縛和延長運(yùn)動路徑,提高電子的電離概率和有效地利用了電子的能量。因此在形成高密度等離子體的異常輝光放電中,正離子對靶材轟擊所引起的靶材濺射更加有效,同時(shí)受正交電磁場的束縛的電子只能在其能量將要耗盡時(shí)才能沉積在基片上,這就是磁控濺射具有低溫高速兩大特點(diǎn)的機(jī)理。磁控濺射的特點(diǎn)是成膜速率高,基片溫度低,膜的粘附性好,可實(shí)現(xiàn)大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。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。

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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,需要通過一定手段將磁場分布改變,或者利用磁鐵在陰極中移動,也可提高靶材利用率。磁控濺射的優(yōu)點(diǎn):膜的牢固性好。廣州反應(yīng)磁控濺射分類

磁控濺射是由二極濺射基礎(chǔ)上發(fā)展而來。廣州反應(yīng)磁控濺射分類

磁控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,不適于絕緣材料。因?yàn)檗Z擊絕緣靶材時(shí),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(jī)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模氂蒙漕l濺射法(RF)。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(對于金屬是5-10eV),從而從晶格點(diǎn)陣中被碰撞出來,產(chǎn)生離位原子;這些離位原子進(jìn)一步和附近的原子依次反復(fù)碰撞,產(chǎn)生碰撞級聯(lián);當(dāng)這種碰撞級聯(lián)到達(dá)靶材表面時(shí),如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結(jié)合能(對于金屬是1-6eV),這些原子就會從靶材表面脫離從而進(jìn)入真空。廣州反應(yīng)磁控濺射分類

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