物相沉積的基本特點:物相沉積技術工藝過程簡單,對環(huán)境改善,無污染,耗材少,成膜均勻致密,與基體的結合力強。該技術普遍應用于航空航天、電子、光學、機械、建筑、輕工、冶金、材料等領域,可制備具有耐磨、耐腐蝕、裝飾、導電、絕緣、光導、壓電、磁性、潤滑、超導等特性的膜層。隨著高科技及新興工業(yè)發(fā)展,物相沉積技術出現了不少新的先進的亮點,如多弧離子鍍與磁控濺射兼容技術,大型矩形長弧靶和濺射靶,非平衡磁控濺射靶,孿生靶技術,帶狀泡沫多弧沉積卷繞鍍層技術,條狀纖維織物卷繞鍍層技術等,使用的鍍層成套設備,向計算機全自動,大型化工業(yè)規(guī)模方向發(fā)展。磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個正交電磁。天津高溫磁控濺射
磁控濺射靶材的原理:在被濺射的靶極與陽極之間加一個正交磁場和電場,在高真空室中充入所需要的惰性氣體,永久磁鐵在靶材料表面形成250~350高斯的磁場,同高壓電場組成正交電磁場。在電場的作用下,Ar氣電離成正離子和電子,靶上加有一定的負高壓,從靶極發(fā)出的電子受磁場的作用與工作氣體的電離幾率增大,在陰極附近形成高密度的等離子體,Ar離子在洛侖茲力的作用下加速飛向靶面,以很高的速度轟擊靶面,使靶上被濺射出來的原子遵循動量轉換原理以較高的動能脫離靶面飛向基片淀積成膜。磁控濺射一般分為二種:直流濺射和射頻濺射,其中直流濺射設備原理簡單,在濺射金屬時,其速率也快。而射頻濺射的使用范圍更為普遍,除可濺射導電材料外,也可濺射非導電的材料,同時還可進行反應濺射制備氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射頻的頻率提高后就成為微波等離子體濺射,如今,常用的有電子回旋共振型微波等離子體濺射。廣州反應磁控濺射流程在微電子領域作為一種非熱式鍍膜技術,主要應用在化學氣相沉積或金屬有機。
真空磁控濺射鍍膜技術的特點:1、基片溫度低:可利用陽極導走放電時產生的電子,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。
真空磁控濺射鍍膜技術的特點: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,磁控濺射的產能高、產量大、于各類工業(yè)生產中得到普遍應用。2、功率效率高:磁控濺射靶一般選擇200V-1000V范圍之內的電壓,通常為600V,因為600V的電壓剛好處在功率效率的較高有效范圍之內。3、濺射能量低:磁控靶電壓施加較低,磁場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。磁控濺射是物相沉積的一種。
磁控濺射的優(yōu)點:(1)基板有低溫性。相對于二級濺射和熱蒸發(fā)來說,磁控濺射加熱少。(2)有很高的沉積率??蔀R射鎢、鋁薄膜和反應濺射TiO2、ZrO2薄膜。(3)環(huán)保工藝。磁控濺射鍍膜法生產效率高,沒有環(huán)境污染。(4)涂層很好的牢固性,濺射薄膜與基板,機械強度得到了改善,更好的附著力。(5)操作容易控制。鍍膜過程,只要保持壓強、電功率濺射條件穩(wěn)定,就能獲得比較穩(wěn)定的沉積速率。(6)成膜均勻。濺射的薄膜密度普遍提高。(7)濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學性能、電學性能及某些特殊性能。(8)濺射可連續(xù)工作,鍍膜過程容易自動控制,工業(yè)上流水線作業(yè)。真空磁控濺射涂層技術與真空蒸發(fā)涂層技術相比有許多優(yōu)點。上海高溫磁控濺射用處
在直流二極濺射裝置中增加一個熱陰極和陽極,就構成直流三極濺射。天津高溫磁控濺射
熱式氣體流量控制器在雙靶磁控濺射儀的應用:雙室磁控濺射沉積系統(tǒng)是帶有進樣室的高真空多功能磁控濺射鍍膜設備。它可用于在高真空背景下,充入高純氬氣,采用磁控濺射方式制備各種金屬膜、介質膜、半導體膜。雙靶磁控濺射儀是一款高真空鍍膜設備,可用于制備單層或多層鐵電薄膜、導電薄膜、合金薄膜、半導體薄膜、陶瓷薄膜、介質薄膜、光學薄膜、氧化物薄膜、硬質薄膜、聚四氟乙烯薄膜等。本公司生產的DC系列的數字型熱式氣體流量控制器在該設備中使用,產品采用全數字架構,新型的傳感制作工藝,通訊方式兼容:0-5V、4-20mA、RS485通訊模式,一鍵切換通訊信號,操作簡單方便。天津高溫磁控濺射