磁控溅射的工艺研究:溅射变量:电压和功率:在气体可以电离的压强范围内如果改变施加的电压,电路中等离子体的阻抗会随之改变,引起气体中的电流发生变化。改变气体中的电流可以产生更多或更少的离子,这些离子碰撞靶体就可以控制溅射速率。一般来说,提高电压可以提高离化率。这样电流会增加,所以会引起阻抗的下降。提高电压时,阻抗的降低会大幅度地提高电流,即大幅度提高了功率。如果气体压强不变,溅射源下的基片的移动速度也是恒定的,那么沉积到基片上的材料的量则决定于施加在电路上的功率。在VONARDENNE镀膜产品中所采用的范围内,功率的提高与溅射速率的提高是一种线性的关系。高能脉冲磁控溅射技术是利用较高的脉冲峰值功率和较低的脉冲占空比来产生溅射的一种磁控溅射技术。安徽磁控溅射方案
磁控溅射的优点:(1)基板有低温性。相对于二级溅射和热蒸发来说,磁控溅射加热少。(2)有很高的沉积率。可溅射钨、铝薄膜和反应溅射TiO2、ZrO2薄膜(3)环保工艺。磁控溅射镀膜法生产效率高,没有环境污染。(4)涂层很好的牢固性,溅射薄膜与基板,机械强度得到了改善,更好的附着力。(5)操作容易控制。镀膜过程,只要保持压强、电功率溅射条件稳定,就能获得比较稳定的沉积速率。(6)成膜均匀。溅射的薄膜密度普遍提高。(7)溅射的金属膜通常能获得良好的光学性能、电学性能及某些特殊性能。(8)溅射可连续工作,镀膜过程容易自动控制,工业上流水线作业。云南双靶磁控溅射仪器玻璃基片在阴极下的移动是通过传动来进行的。
反应磁控溅射:以金属、合金、低价金属化合物或半导体材料作为靶阴极,在溅射过程中或在基片表面沉积成膜过程中与气体粒子反应生成化合物薄膜,这就是反应磁控溅射。反应磁控溅射普遍应用于化合物薄膜的大批量生产,这是因为(1)反应磁控溅射所用的靶材料和反应气体纯度很高,因而有利于制备高纯度的化合物薄膜。(2)通过调节反应磁控溅射中的工艺参数,可以制备化学配比或非化学配比的化合物薄膜,通过调节薄膜的组成来调控薄膜特性。(3)反应磁控溅射沉积过程中基板升温较小,而且制膜过程中通常也不要求对基板进行高温加热,因此对基板材料的限制较少。(4)反应磁控溅射适于制备大面积均匀薄膜,并能实现单机年产上百万平方米镀膜的工业化生产。
脉冲磁控溅射是采用矩形波电压的脉冲电源代替传统直流电源进行磁控溅射沉积。脉冲溅射可以有效地抑制电弧产生进而消除由此产生的薄膜缺陷,同时可以提高溅射沉积速率,降低沉积温度等一系列明显的优点,是溅射绝缘材料沉积的首先选择的工艺过程。高功率脉冲磁控溅射技术作为一种高离化率物理中气相沉积技术,可以明显提高薄膜结构可控性,进而获得优异的薄膜性能,对薄膜工业的发展有重要意义。近几年来,高功率脉冲磁控溅射技术在国内外研究领域和工业界受到了普遍关注和重视。在直流二极溅射装置中增加一个热阴极和阳极,就构成直流三极溅射。
磁控直流溅射法要求靶材能够将从离子轰击过程中得到的正电荷传递给与其紧密接触的阴极,从而该方法只能溅射导体材料,不适于绝缘材料。因为轰击绝缘靶材时,表面的离子电荷无法中和,这将导致靶面电位升高,外加电压几乎都加在靶上,两极间的离子加速与电离的机会将变小,甚至不能电离,导致不能连续放电甚至放电停止,溅射停止。故对于绝缘靶材或导电性很差的非金属靶材,须用射频溅射法(RF)。溅射过程中涉及到复杂的散射过程和多种能量传递过程:入射粒子与靶材原子发生弹性碰撞,入射粒子的一部分动能会传给靶材原子;某些靶材原子的动能超过由其周围存在的其它原子所形成的势垒(对于金属是5-10eV),从而从晶格点阵中被碰撞出来,产生离位原子;这些离位原子进一步和附近的原子依次反复碰撞,产生碰撞级联;当这种碰撞级联到达靶材表面时,如果靠近靶材表面的原子的动能大于表面结合能(对于金属是1-6eV),这些原子就会从靶材表面脱离从而进入真空。磁控溅射包括很多种类,各有不同工作原理和应用对象。江西反应磁控溅射工艺
磁控溅射设备的主要用途:装饰领域的应用,如各种全反射膜及半透明膜等,如手机外壳,鼠标等。安徽磁控溅射方案
磁控溅射法:磁控溅射法是在高真空充入适量的氩气,在阴极和阳极之间施加几百K直流电压,在镀膜室内产生磁控型异常辉光放电,使氩气发生电离。优势特点:较常用的制备磁性薄膜的方法是磁控溅射法。氩离子被阴极加速并轰击阴极靶表面,将靶材表面原子溅射出来沉积在基底表面上形成薄膜。通过更换不同材质的靶和控制不同的溅射时间,便可以获得不同材质和不同厚度的薄膜。磁控溅射法具有镀膜层与基材的结合力强、镀膜层致密、均匀等优点。安徽磁控溅射方案
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