天津多功能磁控濺射步驟

磁控濺射的工藝研究：1、磁場：用來捕獲二次電子的磁場必須在整個(gè)靶面上保持一致，而且磁場強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)合適。磁場不均勻就會產(chǎn)生不均勻的膜層。磁場強(qiáng)度如果不適當(dāng)，那么即使磁場強(qiáng)度一致也會導(dǎo)致膜層沉積速率低下，而且可能在螺栓頭處發(fā)生濺射。這就會使膜層受到污染。如果磁場強(qiáng)度過高，可能在開始的時(shí)候沉積速率會非常高，但是由于刻蝕區(qū)的關(guān)系，這個(gè)速率會迅速下降到一個(gè)非常低的水平。同樣，這個(gè)刻蝕區(qū)也會造成靶的利用率比較低。2、可變參數(shù)：在濺射過程中，通過改變改變這些參數(shù)可以進(jìn)行工藝的動態(tài)控制。這些可變參數(shù)包括:功率、速度、氣體的種類和壓強(qiáng)。這提高了薄膜工藝的效率，使它們能夠在較低的壓力下更快地生長。天津多功能磁控濺射步驟

磁控濺射鍍膜常見領(lǐng)域應(yīng)用：1.一些不適合化學(xué)氣相沉積(MOCVD)的材料可以通過磁控濺射沉積，這種方法可以獲得均勻的大面積薄膜。2.機(jī)械工業(yè)：如表面功能膜、超硬膜、自潤滑膜等.這些膜能有效提高表面硬度、復(fù)合韌性、耐磨性和高溫化學(xué)穩(wěn)定性，從而大幅度提高產(chǎn)品的使用壽命.3.光領(lǐng)域：閉場非平衡磁控濺射技術(shù)也已應(yīng)用于光學(xué)薄膜(如增透膜)、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃.特別是，透明導(dǎo)電玻璃普遍應(yīng)用于平板顯示器件、太陽能電池、微波和射頻屏蔽器件和器件、傳感器等。云南單靶磁控濺射特點(diǎn)磁控濺射就是以磁場束縛和延長電子的運(yùn)動路徑，改變電子的運(yùn)動方向。

交流磁控濺射和直流濺射的區(qū)別：交流磁控濺射和直流濺射相比交流磁控濺射采用交流電源代替直流電源,解決了靶面的異常放電現(xiàn)象。交流濺射時(shí)，靶對真空室壁不是恒定的負(fù)電壓，而是周期一定的交流脈沖電壓。設(shè)脈沖電壓的周期為T,在負(fù)脈沖T—△T時(shí)間間隔內(nèi),靶面處于放電狀態(tài)，這一階段和直流磁控濺射相似；靶面上的絕緣層不斷積累正電荷，絕緣層上的場強(qiáng)逐步增大；當(dāng)場強(qiáng)增大至一定限度后靶電位驟降為零甚至反向，即靶電位處于正脈沖△T階段。在△T時(shí)間內(nèi)，放電等離子體中的負(fù)電荷─電子向靶面遷移并中和了絕緣層表面所帶的正電荷，使絕緣層內(nèi)場強(qiáng)恢復(fù)為零，從而消除了靶面異常放電的可能性。

特殊濺射沉積技術(shù)：反應(yīng)濺射參數(shù)與生成物性能的關(guān)系：在純Ar狀態(tài)下濺射沉積的時(shí)純鋁膜，當(dāng)?shù)獨(dú)獗灰胝婵帐液?，靶面發(fā)生變化，隨氮?dú)獾牧坎粩嗌仙畛湟蜃酉陆?，膜?nèi)AlN含量上升，膜的介質(zhì)性提高，方塊電阻增加，當(dāng)?shù)獨(dú)膺_(dá)到某一值時(shí)，沉積膜就是純的AlN。同時(shí)電流不變的條件下，電壓下降，沉積速率降低。根據(jù)膜的導(dǎo)電性的高低可定性的將反應(yīng)濺射過程分為兩種模式--金屬模式和化合物模式，介乎兩者之間是過渡區(qū)。一般認(rèn)為膜的方塊電阻在1000之下是金屬模式，大于幾M為化合物模式。由于反應(yīng)氣體量的增加，靶面上會形成一層化合物，薄膜成分變化的同時(shí)沉積速率下降當(dāng)氣體量按原來增加量減少時(shí)，放電曲線及沉積速率都出現(xiàn)滯后現(xiàn)象。雙靶磁控濺射儀是一款高真空鍍膜設(shè)備。

磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下，在飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞，使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子；新電子飛向基片，Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜，而產(chǎn)生的二次電子會受到電場和磁場作用，產(chǎn)生E（電場）×B（磁場）所指的方向漂移，簡稱E×B漂移，其運(yùn)動軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場，則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動，它們的運(yùn)動路徑不只很長，而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi)，并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar來轟擊靶材，從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加，二次電子的能量消耗殆盡，逐漸遠(yuǎn)離靶表面，并在電場E的作用下較終沉積在基片上。由于該電子的能量很低，傳遞給基片的能量很小，致使基片溫升較低。射頻濺射采用射頻光放電，磁控濺射采用環(huán)磁場控制的光放電。黑龍江雙靶材磁控濺射原理

反應(yīng)磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜，并能實(shí)現(xiàn)單機(jī)年產(chǎn)上百萬平方米鍍膜的工業(yè)化生產(chǎn)。天津多功能磁控濺射步驟

磁控濺射靶材的原理：在被濺射的靶極與陽極之間加一個(gè)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(fù)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(zhuǎn)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(shè)備原理簡單，在濺射金屬時(shí)，其速率也快。而射頻濺射的使用范圍更為普遍，除可濺射導(dǎo)電材料外，也可濺射非導(dǎo)電的材料，同時(shí)還可進(jìn)行反應(yīng)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。天津多功能磁控濺射步驟

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