江蘇脈沖磁控濺射過(guò)程

高速率磁控濺射本質(zhì)特點(diǎn)是產(chǎn)生大量的濺射粒子，導(dǎo)致較高的沉積速率。實(shí)驗(yàn)表明在較大的靶源密度在高速濺射，靶的濺射和局部蒸發(fā)同時(shí)發(fā)生，兩種過(guò)程的結(jié)合保證了較大的沉積速率（幾μm/min）并導(dǎo)致薄膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。與通常的磁控濺射比較，高速濺射和自濺射的特點(diǎn)在于較高的靶功率密度Wt=Pd/S>50Wcm-2，（Pd為磁控靶功率，S為靶表面積）。高速濺射有一定的限制，因此在特殊的環(huán)境才能保持高速濺射，如足夠高的靶源密度，靶材足夠的產(chǎn)額和濺射氣體壓力，并且要獲得較大氣體的離化率。較大限制高速沉積薄膜的是濺射靶的冷卻。磁控濺射就是提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。江蘇脈沖磁控濺射過(guò)程

磁控濺射是物理中氣相沉積的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等多材料，且具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。上世紀(jì)70年代發(fā)展起來(lái)的磁控濺射法更是實(shí)現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。因?yàn)槭窃诘蜌鈮合逻M(jìn)行高速濺射，必須有效地提高氣體的離化率。磁控濺射通過(guò)在靶陰極表面引入磁場(chǎng)，利用磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的約束來(lái)提高等離子體密度以增加濺射率。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過(guò)程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過(guò)程，和靶原子碰撞，把部分動(dòng)量傳給靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成級(jí)聯(lián)過(guò)程。在這種級(jí)聯(lián)過(guò)程中某些表面附近的靶原子獲得向外運(yùn)動(dòng)的足夠動(dòng)量，離開靶被濺射出來(lái)。四川反應(yīng)磁控濺射步驟直流濺射方法用于被濺射材料為導(dǎo)電材料的濺射和反應(yīng)濺射鍍膜中，其工藝設(shè)備簡(jiǎn)單，有較高的濺射速率。

磁控濺射鍍膜的產(chǎn)品特點(diǎn)：1、磁控濺射所利用的環(huán)狀磁場(chǎng)迫使二次電子跳欄式地沿著環(huán)狀磁場(chǎng)轉(zhuǎn)圈.相應(yīng)地,環(huán)狀磁場(chǎng)控制的區(qū)域是等離子體密度較高的部位.在磁控濺射時(shí),可以看見濺射氣體——?dú)鍤庠谶@部位發(fā)出強(qiáng)烈的淡藍(lán)色輝光,形成一個(gè)光環(huán).處于光環(huán)下的靶材是被離子轟擊較嚴(yán)重的部位,會(huì)濺射出一條環(huán)狀的溝槽.環(huán)狀磁場(chǎng)是電子運(yùn)動(dòng)的軌道,環(huán)狀的輝光和溝槽將其形象地表現(xiàn)了出來(lái).磁控濺射靶的濺射溝槽一旦穿透靶材,就會(huì)導(dǎo)致整塊靶材報(bào)廢,所以靶材的利用率不高,一般低于40%;2、等離子體不穩(wěn)定。

磁控濺射靶材鍍膜過(guò)程中，影響靶材鍍膜沉積速率的因素：濺射電壓：濺射電壓對(duì)成膜速率的影響有這樣一個(gè)規(guī)律：電壓越高，濺射速率越快，而且這種影響在濺射沉積所需的能量范圍內(nèi)是緩和的、漸進(jìn)的。在影響濺射系數(shù)的因素中，在濺射靶材和濺射氣體之后，放電電壓確實(shí)很重要。一般來(lái)說(shuō)，在正常的磁控濺射過(guò)程中，放電電壓越高，濺射系數(shù)越大，這意味著入射離子具有更高的能量。因此，固體靶材的原子更容易被濺射出并沉積在基板上形成薄膜。高能脈沖磁控濺射技術(shù)是利用較高的脈沖峰值功率和較低的脈沖占空比來(lái)產(chǎn)生濺射的一種磁控濺射技術(shù)。

磁控濺射的濺射技術(shù)：直流磁控濺射技術(shù)：為了解決陰極濺射的缺陷，人們?cè)?0世紀(jì)70年發(fā)出了直流磁控濺射技術(shù)，它有效地克服了陰極濺射速率低和電子使基片溫度升高的弱點(diǎn)，因而獲得了迅速發(fā)展和普遍應(yīng)用。其原理是：在磁控濺射中，由于運(yùn)動(dòng)電子在磁場(chǎng)中受到洛侖茲力，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)發(fā)生彎曲甚至產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)路徑變長(zhǎng)，因而增加了與工作氣體分子碰撞的次數(shù)，使等離子體密度增大，從而磁控濺射速率得到很大的提高，而且可以在較低的濺射電壓和氣壓下工作，降低薄膜污染的傾向；另一方面也提高了入射到襯底表面的原子的能量，因而可以在很大程度上改善薄膜的質(zhì)量。同時(shí)，經(jīng)過(guò)多次碰撞而喪失能量的電子到達(dá)陽(yáng)極時(shí)，已變成低能電子，從而不會(huì)使基片過(guò)熱。因此磁控濺射法具有“高速、“低溫”的優(yōu)點(diǎn)。有些鍍膜要用到射頻電源，如功率大，需做好屏蔽處理。深圳高溫磁控濺射鍍膜

磁控濺射是在低氣壓下進(jìn)行高速濺射,為此需要提高氣體的離化率。江蘇脈沖磁控濺射過(guò)程

磁控濺射是由二極濺射基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，在靶材表面建立與電場(chǎng)正交磁場(chǎng)，解決了二極濺射沉積速率低，等離子體離化率低等問(wèn)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(diǎn)：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(dāng)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(guò)精確地控制濺射鍍膜過(guò)程，容易獲得均勻的高精度的膜厚；通過(guò)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(jì)；濺射鍍膜速度快，膜層致密，附著性好等特點(diǎn)，很適合于大批量，高效率工業(yè)生產(chǎn)。江蘇脈沖磁控濺射過(guò)程

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