天津单靶磁控溅射步骤
磁控溅射的工艺研究:1、气体环境:真空系统和工艺气体系统共同控制着气体环境。首先,真空泵将室体抽到一个高真空。然后,由工艺气体系统充入工艺气体,将气体压强降低到大约2X10-3torr。为了确保得到适当质量的同一膜层,工艺气体必须使用纯度为99.995%的高纯气体。在反应溅射中,在反应气体中混合少量的惰性气体可以提高溅射速率。2、气体压强:将气体压强降低到某一点可以提高离子的平均自由程、进而使更多的离子具有足够的能量去撞击阴极以便将粒子轰击出来,也就是提高溅射速率。超过该点之后,由于参与碰撞的分子过少则会导致离化量减少,使得溅射速率发生下降。如果气压过低,等离子体就会熄灭同时溅射停止。提高气体压强可提高离化率,但是也就降低了溅射原子的平均自由程,这也可以降低溅射速率。能够得到较大沉积速率的气体压强范围非常狭窄。如果进行的是反应溅射,由于它会不断消耗,所以为了维持均匀的沉积速率,必须按照适当的速度补充新的反应镀渡。不同的金属、合金、氧化物能够进行混合,同时溅射于基材上。天津单靶磁控溅射步骤
真空磁控溅射镀膜技术的特点:1、基片温度低:可利用阳极导走放电时产生的电子,而不必借助基材支架接地来完成,可以有效减少电子轰击基材,因而基材的温度较低,非常适合一些不太耐高温的塑料基材镀膜。2、磁控溅射靶表面不均匀刻蚀:磁控溅射靶表面刻蚀不均是由靶磁场不均所导致,靶的局部位置刻蚀速率较大,使靶材有效利用率较低。因此,想要提高靶材利用率,需要通过一定手段将磁场分布改变,或者利用磁铁在阴极中移动,也可提高靶材利用率。天津单靶磁控溅射步骤真空室中装有辉光放电的阴极,靶材就装在此极表面上,接受离子轰击。
磁控溅射技术得以普遍的应用,是由该技术有别于其它镀膜方法的特点所决定的。其特点可归纳为:可制备成靶材的各种材料均可作为薄膜材料,包括各种金属、半导体、铁磁材料,以及绝缘的氧化物、陶瓷等物质,尤其适合高熔点和低蒸汽压的材料沉积镀膜在适当条件下多元靶材共溅射方式,可沉积所需组分的混合物、化合物薄膜;在溅射的放电气中加入氧、氮或其它活性气体,可沉积形成靶材物质与气体分子的化合物薄膜;控制真空室中的气压、溅射功率,基本上可获得稳定的沉积速率,通过精确地控制溅射镀膜时间,容易获得均匀的高精度的膜厚,且重复性好;溅射粒子几乎不受重力影响,靶材与基片位置可自由安排;基片与膜的附着强度是一般蒸镀膜的10倍以上,且由于溅射粒子带有高能量,在成膜面会继续表面扩散而得到硬且致密的薄膜,同时高能量使基片只要较低的温度即可得到结晶膜;薄膜形成初期成核密度高,故可生产厚度10nm以下的极薄连续膜。
磁控溅射属于辉光放电范畴,利用阴极溅射原理进行镀膜。膜层粒子来源于辉光放电中,氩离子对阴极靶材产生的阴极溅射作用。氩离子将靶材原子溅射下来后,沉积到元件表面形成所需膜层。磁控原理就是采用正交电磁场的特殊分布控制电场中的电子运动轨迹,使得电子在正交电磁场中变成了摆线运动,因而大幅度增加了与气体分子碰撞的几率。磁控溅射目前是一种应用十分普遍的薄膜沉积技术,溅射技术上的不断发展和对新功能薄膜的探索研究,使磁控溅射应用延伸到许多生产和科研领域。磁控溅射特点:可制备成靶的材料广,几乎所有金属,合金和陶瓷材料都可以制成靶材。
磁控溅射技术发展过程中各项技术的突破一般集中在等离子体的产生以及对等离子体进行的控制等方面。通过对电磁场、温度场和空间不同种类粒子分布参数的控制,使膜层质量和属性满足各行业的要求。膜厚均匀性与磁控溅射靶的工作状态息息相关,如靶的刻蚀状态,靶的电磁场设汁等,因此,为保证膜厚均匀性,国外的薄膜制备公司或镀膜设备制造公司都有各自的关于镀膜设备(包括中心部件“靶”)的整套设计方案。同时,还有很多专门从事靶的分析、设计和制造的公司,并开发相关的应用设计软件,根据客户的要求对设备进行优化设计。国内在镀膜设备的分析及设计方面与国际先进水平之间还存在较大差距。相应的真空镀膜设备包括真空蒸发镀膜机、真空溅射镀膜机和真空离子镀膜机。海南多层磁控溅射仪器
向脉冲更多地用于双靶闭合式非平衡磁控溅射系统,系统中的两个磁控靶连接在同一脉冲电源上。天津单靶磁控溅射步骤
磁控溅射镀膜就是在真空中利用荷能粒子轰击靶表面,使被轰击出的粒子沉积在基片上的技术。通常,利用低压惰性气体辉光放电来产生入射离子。阴极靶由镀膜材料制成,基片作为阳极,真空室中通入0.1-10Pa的氩气或其它惰性气体,在阴极(靶)1-3KV直流负高压或13.56MHz的射频电压作用下产生辉光放电。电离出的氩离子轰击靶表面,使得靶原子溅出并沉积在基片上,形成薄膜。溅射方法很多,主要有二级溅射、三级或四级溅射、磁控溅射、对靶溅射、射频溅射、偏压溅射、非对称交流射频溅射、离子束溅射以及反应溅射等。天津单靶磁控溅射步骤
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