磁控溅射是在外加电场的两极之间引入一个磁场。这个磁场使得电子受到洛伦兹力的束缚作用,其运动路线受到控制,因此大幅度增加了电子与Ar分子(原子)碰撞的几率,提高了气体分子的电离程度,从而使溅射效率得到很大的提升。溅射现象自发现以来己被普遍应用在多种薄膜的制备中,如制备金属、半导体、合金、氧化物以及化合物半导体等。磁控溅射包括很多种类。各有不同工作原理和应用对象。但有一共同点:利用磁场与电场交互作用,使电子在靶表面附近成螺旋状运行,从而增大电子撞击氩气产生离子的概率。所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材。磁控溅射在技术上可以分为直流(DC)磁控溅射、中频(MF)磁控溅射、射频(RF)磁控溅射。磁控溅射一般根据所采用的电源的不同又可分为直流溅射和射频溅射两种。北京真空磁控溅射流程
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。磁控溅射法优势特点: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。广州磁控溅射脉冲磁控溅射可以提高溅射沉积速率,降低沉积温度。
磁控溅射的基本原理是利用Ar一O2混合气体中的等离子体在电场和交变磁场的作用下,被加速的高能粒子轰击靶材表面,能量交换后,靶材表面的原子脱离原晶格而逸出,转移到基体表面而成膜。磁控溅射的特点是成膜速率高,基片温度低,膜的粘附性好,可实现大面积镀膜。该技术可以分为直流磁控溅射法和射频磁控溅射法。磁控溅射设备一般根据所采用的电源的不同又可分为直流溅射和射频溅射两种。直流磁控溅射的特点是在阳极基片和阴极靶之间加一个直流电压,阳离子在电场的作用下轰击靶材,它的溅射速率一般都比较大。
磁控溅射技术原理如下:电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛伦兹力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度很高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动,该电子的运动路径很长。在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材,经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,远离靶材,较终沉积在基片上。磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径,改变电子的运动方向,提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。电子的归宿不只只是基片,真空室内壁及靶源阳极也是电子归宿。但一般基片与真空室及阳极在同一电势。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。
真空磁控溅射为什么必须在真空环境?溅射过程是通过电能,使气体的离子轰击靶材,就像砖头砸土墙,土墙的部分原子溅射出来,落在所要镀膜的基体上的过程。如果气体太多,气体离子在运行到靶材的过程中,很容易跟路程中的其他气体离子或分子碰撞,这样就不能加速,也溅射不出靶材原子来。所以需要真空状态。而如果气体太少,气体分子不能成为离子,没有很多可以轰击靶材,所以也不行。只能选择中间值,有足够的气体离子可以轰击靶材,而在轰击过程中,不至于因为气体太多而相互碰撞致使失去太多的能量的气体量,所以必须在较为恒定的真空状态下。此状态根据气体分子直径和分子自由程计算。一般在0.2-0.5Pa之间。玻璃基片在阴极下的移动是通过传动来进行的。山东双靶磁控溅射价格
平衡靶源多用于半导体光学膜,非平衡多用于磨损装饰膜。北京真空磁控溅射流程
电子元器件制造业是电子信息产业的基础支撑产业。二十世纪九十年代起,通讯设备、消费类电子、计算机、互联网应用产品、汽车电子、机顶盒等产业发展迅猛,同时伴随着国际制造业向中国转移,中国大陆电子元器件行业得到了快速发展。随着电子元器件行业竞争的加剧,市场日趋饱和,粗放式管理的缺陷日益暴露,导致电子元器件行业企业利润不同程度的下滑,要想满足行业内客户个性化的需求,适应未来的发展,就需要不断提升提高企业自身管理水平以及键词竞争力。近年来,电子科技消费级应用领域的不断发展以及世界范围内人口消费水平不断提高,消费电子市场终端产品领域在市场容量和品类广度上不断发展延伸。随着居家办公及网课时代的到来,电子产品需求加大,带动我国电子元器件的需求持续增加。据资料显示,2020年,我国规模以上电子制造业主营业收入达12.1万亿元,同比增长8.3%。在互联网融合建设中,无论是网络设备还是终端设备都离不开各种元器件。网络的改造升级、终端设备的多样化设计都要依托关键元器件技术的革新。建设高速铁路,需要现代化的路网指挥系统、现代化的高速机车,这些都和电子元器件尤其是大功率电力电子器件密不可分。随着新能源的广泛应用,对环保节能型电子元器件产品的需求也将越来越大。这都为相关的元器件企业提供了巨大的市场机遇。但是,目前我国的电子元器件产品,无论技术还是规模都不足以支撑起这些新兴产业的发展。未来几年我国面对下游旺盛的需求新型电子元器件行业应提升技术水平扩大产能应对市场需求。北京真空磁控溅射流程
广东省科学院半导体研究所正式组建于2016-04-07,将通过提供以微纳加工技术服务,真空镀膜技术服务,紫外光刻技术服务,材料刻蚀技术服务等服务于于一体的组合服务。是具有一定实力的电子元器件企业之一,主要提供微纳加工技术服务,真空镀膜技术服务,紫外光刻技术服务,材料刻蚀技术服务等领域内的产品或服务。同时,企业针对用户,在微纳加工技术服务,真空镀膜技术服务,紫外光刻技术服务,材料刻蚀技术服务等几大领域,提供更多、更丰富的电子元器件产品,进一步为全国更多单位和企业提供更具针对性的电子元器件服务。广东省半导体所始终保持在电子元器件领域优先的前提下,不断优化业务结构。在微纳加工技术服务,真空镀膜技术服务,紫外光刻技术服务,材料刻蚀技术服务等领域承揽了一大批高精尖项目,积极为更多电子元器件企业提供服务。