廣東磁控濺射真空鍍膜工藝

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-06-17

磁控濺射包括很多種類各有不同工作原理和應(yīng)用對(duì)象。但有一共同點(diǎn):利用磁場(chǎng)與電場(chǎng)交互作用,使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行,從而增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場(chǎng)作用下撞向靶面從而濺射出靶材。靶源分平衡和非平衡式,平衡式靶源鍍膜均勻,非平衡式靶源鍍膜膜層和基體結(jié)合力強(qiáng)。平衡靶源多用于半導(dǎo)體光學(xué)膜,非平衡多用于磨損裝飾膜。磁控陰極按照磁場(chǎng)位形分布不同,大致可分為平衡態(tài)和非平衡磁控陰極。具體應(yīng)用需選擇不一樣的磁控設(shè)備類型。真空鍍膜的操作規(guī)程:酸洗夾具應(yīng)在通風(fēng)裝置內(nèi)進(jìn)行,并要戴橡皮手套。廣東磁控濺射真空鍍膜工藝

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電子束蒸發(fā)蒸鍍?nèi)珂u(W)、鉬(Mo)等高熔點(diǎn)材料,需要在坩堝的結(jié)構(gòu)上做一定的改進(jìn),以提高鍍膜的效率。高熔點(diǎn)的材料采用錠或者顆粒狀放在坩堝當(dāng)中,因?yàn)樗溘釄鍖?dǎo)熱過(guò)快,材料難以達(dá)到其蒸發(fā)的溫度。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證,蒸發(fā)高熔點(diǎn)的材料可以用薄片來(lái)蒸鍍,將1mm材料薄片架空于碳坩堝上沿,薄片只能通過(guò)坩堝邊沿來(lái)導(dǎo)熱,散熱速率慢,有利于達(dá)到材料蒸發(fā)的熔點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)證,采用此種方式鍍膜,薄膜均勻性良好,采用此方法可滿足蒸鍍50nm以下的材料薄膜。四川磁控濺射真空鍍膜加工真空鍍膜技術(shù)有真空濺射鍍膜。

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為了獲得性能良好的半導(dǎo)體電極Al膜,我們通過(guò)優(yōu)化工藝參數(shù),制備了一系列性能優(yōu)越的Al薄膜。通過(guò)理論計(jì)算和性能測(cè)試,分析比較了電子束蒸發(fā)與磁控濺射兩種方法制備Al膜的特點(diǎn)。考慮Al膜的致密性就相當(dāng)于考慮Al膜的晶粒的大小,密度以及能達(dá)到均勻化的程度,因?yàn)樗仓苯佑绊慉l膜的其它性能,進(jìn)而影響半導(dǎo)體嘩啦的性能。氣相沉積的多晶Al膜的晶粒尺寸隨著沉積過(guò)程中吸附原子或原子團(tuán)在基片表面遷移率的增加而增加。由此可以看出Al膜的晶粒尺寸的大小將取決環(huán)于基片溫度、沉積速度、氣相原子在平行基片方面的速度分量、基片表面光潔度和化學(xué)活性等因素。

磁控濺射是物理沉積(Physical Vapor Deposition,PVD)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),而上世紀(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,可以在樣品表面蒸鍍致密的薄膜。各種真空鍍膜技術(shù)都需要一個(gè)特定的真空環(huán)境。

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電子束蒸發(fā)與熱蒸發(fā)的區(qū)別在于:電子束蒸發(fā)是用一束電子轟擊物體,產(chǎn)生高能量進(jìn)行蒸發(fā), 熱蒸發(fā)通過(guò)加熱完成這一過(guò)程。與熱蒸發(fā)相比,電子束蒸發(fā)提供了高能量;但將薄膜的厚度控制在 5nm 量級(jí)將是困難的。在這種情況下,帶有厚度監(jiān)控器的良好熱蒸發(fā)器將更合適。 與熱蒸發(fā)相比,電子束蒸發(fā)具有許多優(yōu)點(diǎn) 1、電子束蒸發(fā)可以將材料加熱到比熱蒸發(fā)更高的溫度。這允許高溫材料和難熔金屬(例如鎢、鉭或石墨)的非常高的沉積速率和蒸發(fā)。 2、電子束蒸發(fā)可以沉積更薄、純度更高的薄膜。坩堝的水冷將電子束加熱嚴(yán)格限制在由源材料占據(jù)的區(qū)域,從而消除了相鄰組件的任何不必要的污染。 3、電子束蒸發(fā)源有各種尺寸和配置,包括單腔或多腔。真空鍍膜中等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積可在較低溫度下形成固體膜。湖南反射濺射真空鍍膜代工

真空鍍膜是在真空室內(nèi)材料的原子從加熱源離析出來(lái)打到被鍍物體的表面上。廣東磁控濺射真空鍍膜工藝

真空鍍膜:真空涂層技術(shù)的發(fā)展:真空涂層技術(shù)起步時(shí)間不長(zhǎng),國(guó)際上在上世紀(jì)六十年代才出現(xiàn)將CVD(化學(xué)氣相沉積)技術(shù)應(yīng)用于硬質(zhì)合金刀具上。由于該技術(shù)需在高溫下進(jìn)行(工藝溫度高于1000oC),涂層種類單一,局限性很大,起初并未得到推廣。到了上世紀(jì)七十年代末,開(kāi)始出現(xiàn)PVD(物理的氣相沉積)技術(shù),之后在短短的二、三十年間PVD涂層技術(shù)得到迅猛發(fā)展,究其原因:其在真空密封的腔體內(nèi)成膜,幾乎無(wú)任何環(huán)境污染問(wèn)題,有利于環(huán)保;其能得到光亮、華貴的表面,在顏色上,成熟的有七彩色、銀色、透明色、金黃色、黑色、以及由金黃色到黑色之間的任何一種顏色,能夠滿足裝飾性的各種需要;可以輕松得到其他方法難以獲得的高硬度、高耐磨性的陶瓷涂層、復(fù)合涂層,應(yīng)用在工裝、模具上面,可以使壽命成倍提高,較好地實(shí)現(xiàn)了低成本、收益的效果;此外,PVD涂層技術(shù)具有低溫、高能兩個(gè)特點(diǎn),幾乎可以在任何基材上成膜,因此,應(yīng)用范圍十分廣闊,其發(fā)展神速也就不足為奇。廣東磁控濺射真空鍍膜工藝

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