山東射頻磁控濺射流程

在各種濺射鍍膜技術(shù)中，磁控濺射技術(shù)是較重要的技術(shù)之一，為了制備大面積均勻且批量一致好的薄膜，釆用優(yōu)化靶基距、改變基片運(yùn)動(dòng)方式、實(shí)行膜厚監(jiān)控等措施。多工位磁控濺射鍍膜儀器由于其速度比可調(diào)以及同時(shí)制作多個(gè)基片，效率大幅度提高，被越來(lái)越多的重視和使用。在實(shí)際鍍膜中，有時(shí)靶材料是不宜中間開(kāi)孔的，而且對(duì)于磁控濺射系統(tǒng)，所以在實(shí)際生產(chǎn)中通過(guò)改變靶形狀來(lái)改善膜厚均勻性的方法是行不通的。因此找到一種能改善膜厚均勻性并且可行的方法是非常有必要且具有重要意義的。雙室磁控濺射沉積系統(tǒng)是帶有進(jìn)樣室的高真空多功能磁控濺射鍍膜設(shè)備。山東射頻磁控濺射流程

磁控濺射靶材的分類(lèi)：根據(jù)材料的成分不同，靶材可分為金屬靶材、合金靶材、無(wú)機(jī)非金屬靶材等。其中無(wú)機(jī)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(lèi)靶材。根據(jù)幾何形狀的不同，靶材可分為長(zhǎng)（正）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(shí)心和空心兩種類(lèi)型靶材。目前靶材較常用的分類(lèi)方法是根據(jù)靶材應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)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(chǎng)需求規(guī)模較大的三類(lèi)靶材。河北智能磁控濺射方案磁控濺射技術(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。

磁控濺射生成的薄膜厚度的均勻性是成膜性質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，因此有必要研究影響磁控濺射均勻性的因素，以更好的實(shí)現(xiàn)磁控濺射均勻鍍膜。簡(jiǎn)單的說(shuō)磁控濺射就是在正交的電磁場(chǎng)中，閉合的磁場(chǎng)束縛電子圍繞靶面做螺線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷撞擊工作氣體氬氣電離出大量的氬離子，氬離子在電場(chǎng)作用下加速轟擊靶材，濺射出呈中性的靶原子（或分子）沉積在基片上成膜。所以要實(shí)現(xiàn)均勻的鍍膜，就需要均勻的濺射出靶原子（或分子），這就要求轟擊靶材的氬離子是均勻的且是均勻的轟擊的。由于氬離子在電場(chǎng)作用下加速轟擊靶材，所以均勻轟擊很大程度上依賴(lài)電場(chǎng)的均勻。

特殊濺射沉積技術(shù)：以上面幾種做基礎(chǔ)，為達(dá)到某些特殊目的而產(chǎn)生的濺射技術(shù)。1、反應(yīng)濺射：可分為兩類(lèi)，第一種情況是靶為純金屬、合金或混合物，通入的氣體是反應(yīng)氣體，或Ar加上一部分反應(yīng)氣體；第二種情況是靶為化合物，在純氬氣氣氛中濺射產(chǎn)生分解，使膜內(nèi)缺少一種或多種靶成分，在濺射時(shí)需要補(bǔ)充反應(yīng)氣體以補(bǔ)償損失的成分。常用的反應(yīng)氣體有氧、氮、氧+氮、乙炔、甲烷等。1）反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)發(fā)生在表面--靶或基體上，活性氣體也可以形成活性基團(tuán)，濺射原子與活性基團(tuán)碰撞也會(huì)形成化合物沉積在基體上。當(dāng)通入的反應(yīng)氣體壓強(qiáng)很低，或靶的濺射產(chǎn)額很高時(shí)化合物的合成發(fā)生在基體上，而且化合物的成分取決于濺射粒子和反應(yīng)氣體到達(dá)基體的相對(duì)速度，這種條件下，靶面的化學(xué)反應(yīng)消失或者是化合物分解的速度遠(yuǎn)大于合成的速度；當(dāng)氣體壓強(qiáng)繼續(xù)升高，或?yàn)R射產(chǎn)額降低時(shí)化合反應(yīng)達(dá)到某個(gè)域值，此后在靶上的化學(xué)合成速度大于逸出速度，認(rèn)為化合物在靶面進(jìn)行。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。

磁控濺射靶材的制備方法：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(lèi)，在靶材的制備過(guò)程中，除嚴(yán)格控制材料的純度、致密度、晶粒度以及結(jié)晶取向之外，對(duì)熱處理工藝條件、后續(xù)成型加工過(guò)程亦需要加以嚴(yán)格的控制，以保證靶材的質(zhì)量。1、熔融鑄造法：與粉末冶金法相比，熔融鑄造法生產(chǎn)的靶材產(chǎn)品雜質(zhì)含量低，致密度高。2、粉末冶金法：通常，熔融鑄造法無(wú)法實(shí)現(xiàn)難熔金屬濺射靶材的制備，對(duì)于熔點(diǎn)和密度相差較大的兩種或兩種以上的金屬，采用普通的熔融鑄造法，一般也難以獲得成分均勻的合金靶材；對(duì)于無(wú)機(jī)非金屬靶材、復(fù)合靶材，熔融鑄造法更是無(wú)能為力，而粉末冶金法是解決制備上述靶材技術(shù)難題的較佳途徑。同時(shí)，粉末冶金工藝還具有容易獲得均勻細(xì)晶結(jié)構(gòu)、節(jié)約原材料、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。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(xiàn)作業(yè)。貴州單靶磁控濺射用處

磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)：操作易控。山東射頻磁控濺射流程

為了解決陰極濺射的缺陷，人們?cè)?0世紀(jì)70年代的時(shí)候開(kāi)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)。該方法的缺點(diǎn)是不能制備絕緣體膜，而且磁控電極中采用的不均勻磁場(chǎng)會(huì)使靶材產(chǎn)生明顯的不均勻刻蝕，導(dǎo)致靶材利用率低，一般只為20%-30%。山東射頻磁控濺射流程

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