真空磁控濺射為什么必須在真空環(huán)境?濺射過(guò)程是通過(guò)電能,使氣體的離子轟擊靶材,就像磚頭砸土墻,土墻的部分原子濺射出來(lái),落在所要鍍膜的基體上的過(guò)程。如果氣體太多,氣體離子在運(yùn)行到靶材的過(guò)程中,很容易跟路程中的其他氣體離子或分子碰撞,這樣就不能加速,也濺射不出靶材原子來(lái)。所以需要真空狀態(tài)。而如果氣體太少,氣體分子不能成為離子,沒(méi)有很多可以轟擊靶材,所以也不行。只能選擇中間值,有足夠的氣體離子可以轟擊靶材,而在轟擊過(guò)程中,不至于因?yàn)闅怏w太多而相互碰撞致使失去太多的能量的氣體量,所以必須在較為恒定的真空狀態(tài)下。此狀態(tài)根據(jù)氣體分子直徑和分子自由程計(jì)算。一般在0.2-0.5Pa之間。磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)如下:沉積速率高。吉林金屬磁控濺射用處
磁控濺射方法可用于制備多種材料,如金屬、半導(dǎo)體、絕緣子等。它具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易于控制、涂覆面積大、附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。磁控濺射發(fā)展至今,除了上述一般濺射方法的優(yōu)點(diǎn)外,還實(shí)現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。磁控濺射鍍膜常見(jiàn)領(lǐng)域應(yīng)用:1、各種功能薄膜。如具有吸收、透射、反射、折射、偏振等功能。例如,在低溫下沉積氮化硅減反射膜以提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。2、微電子。可作為非熱鍍膜技術(shù),主要用于化學(xué)氣相沉積。3、裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用:如各種全反射膜和半透明膜;比如手機(jī)殼、鼠標(biāo)等。福建射頻磁控濺射工藝磁控濺射鍍膜的應(yīng)用領(lǐng)域:在玻璃深加工產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。
真空磁控濺射鍍膜技術(shù)的特點(diǎn):1、基片溫度低??衫藐?yáng)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(lái)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(chǎng)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(guò)一定手段將磁場(chǎng)分布改變,或者利用磁鐵在陰極中移動(dòng),也可提高靶材利用率。
磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)如下:1、沉積速度快、基材溫升低、對(duì)膜層的損傷小;2、對(duì)于大部分材料,只要能制成靶材,就可以實(shí)現(xiàn)濺射;3、濺射所獲得的薄膜與基片結(jié)合較好;4、濺射所獲得的薄膜純度高、致密度好、成膜均勻性好;5、濺射工藝可重復(fù)性好,可以在大面積基片上獲得厚度均勻的薄膜;6、能夠控制鍍層的厚度,同時(shí)可通過(guò)改變參數(shù)條件控制組成薄膜的顆粒大?。?、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;8、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。過(guò)濾陰極電弧配有高效的電磁過(guò)濾系統(tǒng),是可以將弧源產(chǎn)生的等離子體中的宏觀大顆粒過(guò)濾掉。
磁控直流濺射法要求靶材能夠?qū)碾x子轟擊過(guò)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(wú)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(huì)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(duì)于絕緣靶材或?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁?,須用射頻濺射法。濺射過(guò)程中涉及到復(fù)雜的散射過(guò)程和多種能量傳遞過(guò)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(dòng)能會(huì)傳給靶材原子;某些靶材原子的動(dòng)能超過(guò)由其周?chē)嬖诘钠渌铀纬傻膭?shì)壘(對(duì)于金屬是5-10eV),從而從晶格點(diǎn)陣中被碰撞出來(lái),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(jí)聯(lián);當(dāng)這種碰撞級(jí)聯(lián)到達(dá)靶材表面時(shí),如果靠近靶材表面的原子的動(dòng)能大于表面結(jié)合能(對(duì)于金屬是1-6eV),這些原子就會(huì)從靶材表面脫離從而進(jìn)入真空。磁控濺射是物理的氣相沉積的一種,也是物理的氣相沉積中技術(shù)較為成熟的。湖南平衡磁控濺射優(yōu)點(diǎn)
磁控濺射是一種基于等離子體的沉積過(guò)程,其中高能離子向目標(biāo)加速。離子撞擊目標(biāo),原子從表面噴射。吉林金屬磁控濺射用處
磁控濺射技術(shù)有:直流濺射法。直流濺射法要求靶材能夠?qū)碾x子轟擊過(guò)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。因?yàn)檗Z擊絕緣靶材時(shí),表面的離子電荷無(wú)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(huì)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(duì)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。濺射過(guò)程中涉及到復(fù)雜的散射過(guò)程和多種能量傳遞過(guò)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(dòng)能會(huì)傳給靶材原子;某些靶材原子的動(dòng)能超過(guò)由其周?chē)嬖诘钠渌铀纬傻膭?shì)壘,從而從晶格點(diǎn)陣中被碰撞出來(lái),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(jí)聯(lián);當(dāng)這種碰撞級(jí)聯(lián)到達(dá)靶材表面時(shí),如果靠近靶材表面的原子的動(dòng)能大于表面結(jié)合能,這些原子就會(huì)從靶材表面脫離從而進(jìn)入真空。吉林金屬磁控濺射用處
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所是以提供微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)內(nèi)的多項(xiàng)綜合服務(wù),為消費(fèi)者多方位提供微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù),廣東省半導(dǎo)體所是我國(guó)電子元器件技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)制定的重要參與者和貢獻(xiàn)者。廣東省半導(dǎo)體所致力于構(gòu)建電子元器件自主創(chuàng)新的競(jìng)爭(zhēng)力,將憑借高精尖的系列產(chǎn)品與解決方案,加速推進(jìn)全國(guó)電子元器件產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的發(fā)展。