湖南真空磁控濺射特點(diǎn)

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-09-30

磁控濺射鍍膜就是在真空中利用荷能粒子轟擊靶表面,使被轟擊出的粒子沉積在基片上的技術(shù)。通常,利用低壓惰性氣體輝光放電來(lái)產(chǎn)生入射離子。陰極靶由鍍膜材料制成,基片作為陽(yáng)極,真空室中通入0.1-10Pa的氬氣或其它惰性氣體,在陰極(靶)1-3KV直流負(fù)高壓或13.56MHz的射頻電壓作用下產(chǎn)生輝光放電。電離出的氬離子轟擊靶表面,使得靶原子濺出并沉積在基片上,形成薄膜。濺射方法很多,主要有二級(jí)濺射、三級(jí)或四級(jí)濺射、磁控濺射、對(duì)靶濺射、射頻濺射、偏壓濺射、非對(duì)稱交流射頻濺射、離子束濺射以及反應(yīng)濺射等。不同的金屬、合金、氧化物能夠進(jìn)行混合,同時(shí)濺射于基材上。湖南真空磁控濺射特點(diǎn)

湖南真空磁控濺射特點(diǎn),磁控濺射

真空磁控濺射鍍膜工藝具備以下特點(diǎn):1、沉積速率大。由于采用高速磁控電極,可獲得的離子流很大,有效提高了此工藝鍍膜過(guò)程的沉積速率和濺射速率。與其它濺射鍍膜工藝相比,磁控濺射的產(chǎn)能高、產(chǎn)量大、于各類工業(yè)生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用。2、功率效率高。磁控濺射靶一般選擇200V-1000V范圍之內(nèi)的電壓,通常為600V,因?yàn)?00V的電壓剛好處在功率效率的較高有效范圍之內(nèi)。3、濺射能量低。磁控靶電壓施加較低,磁場(chǎng)將等離子體約束在陰極附近,可防止較高能量的帶電粒子入射到基材上。海南真空磁控濺射工藝真空磁控濺射涂層技術(shù)與真空蒸發(fā)涂層技術(shù)相比有許多優(yōu)點(diǎn)。

湖南真空磁控濺射特點(diǎn),磁控濺射

中頻磁控濺射鍍膜技術(shù)已逐漸成為濺射鍍膜的主流技術(shù)。它優(yōu)于直流磁控濺射鍍膜,因?yàn)樗朔岁?yáng)極的消失并削減或消除了靶材的異常電弧放電。直流磁控濺射適用鍍膜設(shè)備,適用于筆記本電腦,手機(jī)外殼,電話,無(wú)線通信,視聽電子,遙控器,導(dǎo)航和醫(yī)療工具等,全自動(dòng)控制,配備大功率磁控管電源,雙靶替換運(yùn)用,恒定流輸出。獨(dú)特的工件架設(shè)計(jì)合理,自傳性強(qiáng),產(chǎn)量大,成品率高。膜層的厚度能夠通過(guò)石英晶體厚度計(jì)測(cè)量,并且能夠鍍覆準(zhǔn)確的膜厚度。這兩種類型的磁控濺射鍍膜機(jī)在市場(chǎng)上被普遍運(yùn)用。

隨著工業(yè)的需求和表面技術(shù)的發(fā)展,新型磁控濺射如高速濺射、自濺射等成為磁控濺射領(lǐng)域新的發(fā)展趨勢(shì)。高速濺射能夠得到大約幾個(gè)μm/min的高速率沉積,可以縮短濺射鍍膜的時(shí)間,提高工業(yè)生產(chǎn)的效率;有可能替代對(duì)環(huán)境有污染的電鍍工藝。當(dāng)濺射率非常高,以至于在完全沒有惰性氣體的情況下也能維持放電,即是只用離化的被濺射材料的蒸汽來(lái)維持放電,這種磁控濺射被稱為自濺射。被濺射材料的離子化以及減少甚至取消惰性氣體,會(huì)明顯地影響薄膜形成的機(jī)制,加強(qiáng)沉積薄膜過(guò)程中合金化和化合物形成中的化學(xué)反應(yīng)。由此可能制備出新的薄膜材料,發(fā)展新的濺射技術(shù),例如在深孔底部自濺射沉積薄膜。磁控濺射的技術(shù)特點(diǎn)是要在陰極靶面附件產(chǎn)生與電場(chǎng)方向垂直的磁場(chǎng),一般采用永久磁鐵實(shí)現(xiàn)。

湖南真空磁控濺射特點(diǎn),磁控濺射

磁控濺射的工藝研究:1、功率:每一個(gè)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(jì),功率可以在0~150KW之間變化。電源是一個(gè)恒流源。在功率控制模式下,功率固定同時(shí)監(jiān)控電壓,通過(guò)改變輸出電流來(lái)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(shí)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(gè)變量是速度。對(duì)于單端鍍膜機(jī),鍍膜區(qū)的傳動(dòng)速度可以在每分鐘0~600英寸之間選擇。對(duì)于雙端鍍膜機(jī),鍍膜區(qū)的傳動(dòng)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(dòng)速度越低則表示沉積的膜層越厚。3、氣體:較后一個(gè)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(lái)進(jìn)行使用。磁控濺射粉體鍍膜技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了銀包銅粉、銀包鋁粉、鋁包硅粉等多種微納米級(jí)粉體的量產(chǎn)。云南磁控濺射流程

濺射可連續(xù)工作,鍍膜過(guò)程容易自動(dòng)控制,工業(yè)上流水線作業(yè)。湖南真空磁控濺射特點(diǎn)

磁控濺射的工作原理是指電子在電場(chǎng)E的作用下,在飛向基片過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向基片,Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用,產(chǎn)生E(電場(chǎng))×B(磁場(chǎng))所指的方向漂移,簡(jiǎn)稱E×B漂移,其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場(chǎng),則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動(dòng),它們的運(yùn)動(dòng)路徑不只很長(zhǎng),而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi),并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar來(lái)轟擊靶材,從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加,二次電子的能量消耗殆盡,逐漸遠(yuǎn)離靶表面,并在電場(chǎng)E的作用下較終沉積在基片上。由于該電子的能量很低,傳遞給基片的能量很小,致使基片溫升較低。湖南真空磁控濺射特點(diǎn)

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