河北金属磁控溅射用处

时间:2022年11月08日 来源:

磁控溅射的优点:(1)成膜致密、均匀。溅射的薄膜聚集密度普遍提高了。从显微照片看,溅射的薄膜表面微观形貌比较精致细密,而且非常均匀。(2)溅射的薄膜均具有优异的性能。如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。(3)易于组织大批量生产。磁控源可以根据要求进行扩大,因此大面积镀膜是容易实现的。再加上溅射可连续工作,镀膜过程容易自动控制,因此工业上流水线作业完全成为可能。(4)工艺环保。传统的湿法电镀会产生废液、废渣、废气,对环境造成严重的污染。不产生环境污染、生产效率高的磁控溅射镀膜法则可较好解决这一难题。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。河北金属磁控溅射用处

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磁控溅射的原理:靶材背面加上强磁体,形成磁场。在正负电极间施以高的电压产生等离子体,使氩气发生辉光放电。等离子体中的电子在相互垂直的电场和磁场的共同作用下做螺旋式运动,飞向正电极,在运动过程中与氩气原子发生碰撞,产生Ar离子和电子,带负电的电子又在相互垂直的电场和磁场的共同作用下向正电级做螺旋式运动,电子再次与氩气原子发生碰撞,随着碰撞次数的增大,电子的能量逐渐降低,较后落在衬底上,这就使得高速电子对衬底轰击产生的温升大幅度降低。Ar离子向负极加速运动,与靶材发生碰撞。能量适当的Ar离子离子轰击靶材后使得靶材原子脱离靶材表面,较后沉积在衬底上形成薄膜。双靶磁控溅射用途磁控溅射是众多获得高质量的薄膜技术当中使用较普遍的一种镀膜工艺。

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磁控溅射的优点:1、沉积速度快、基材温升低、对膜层的损伤小;2、对于大部分材料,只要能制成靶材,就可以实现溅射;3、溅射所获得的薄膜与基片结合较好;4、溅射所获得的薄膜纯度高、致密度好、成膜均匀性好;5、溅射工艺可重复性好,可以在大面积基片上获得厚度均匀的薄膜;6、能够控制镀层的厚度,同时可通过改变参数条件控制组成薄膜的颗粒大小;7、不同的金属、合金、氧化物能够进行混合,同时溅射于基材上;8、易于实现工业化。

磁控溅射靶材镀膜过程中,影响靶材镀膜沉积速率的因素:溅射电流:磁控靶的溅射电流与溅射靶材表面的离子电流成正比,因此也是影响溅射速率的重要因素。磁控溅射有一个普遍规律,即在较佳气压下沉积速度较快。因此,在不影响薄膜质量和满足客户要求的前提下,从溅射良率考虑气体压力的较佳值是合适的。改变溅射电流有两种方法:改变工作电压或改变工作气体压力。溅射功率:溅射功率对沉积速率的影响类似于溅射电压。一般来说,提高磁控靶材的溅射功率可以提高成膜率。然而,这并不是一个普遍的规则。在磁控靶材的溅射电压低,溅射电流大的情况下,虽然平均溅射功率不低,但离子不能被溅射,也不能沉积。前提是要求施加在磁控靶材上的溅射电压足够高,使工作气体离子在阴极和阳极之间的电场中的能量足够大于靶材的"溅射能量阈值"。真空磁控溅射镀膜技术所镀玻璃多用于建筑玻璃和汽车玻璃这两大用处。

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磁控溅射的工艺研究:1、系统参数:工艺会受到很多参数的影响。其中,一些是可以在工艺运行期间改变和控制的;而另外一些则虽然是固定的,但是一般在工艺运行前可以在一定范围内进行控制。两个重要的固定参数是:靶结构和磁场。2、靶结构:每个单独的靶都具有其自身的内部结构和颗粒方向。由于内部结构的不同,两个看起来完全相同的靶材可能会出现迥然不同的溅射速率。在镀膜操作中,如果采用了新的或不同的靶,应当特别注意这一点。如果所有的靶材块在加工期间具有相似的结构,调节电源,根据需要提高或降低功率可以对它进行补偿。在一套靶中,由于颗粒结构不同,也会产生不同的溅射速率。这也需要在镀膜期间加以注意。不过,这种情况只有通过更换靶材才能得到解决,这时候为了得到优良的膜层,必须重新调整功率或传动速度。因为速度对于产品是至关重要的,所以标准而且适当的调整方法是提高功率。玻璃基片在阴极下的移动是通过传动来进行的。河北金属磁控溅射用处

磁控溅射是物相沉积的一种。河北金属磁控溅射用处

高速率磁控溅射的一个固有的性质是产生大量的溅射粒子而获得高的薄膜沉积速率。高的沉积速率意味着高的粒子流飞向基片,导致沉积过程中大量粒子的能量被转移到生长薄膜上,引起沉积温度明显增加。由于溅射离子的能量大约70%需要从阴极冷却水中带走,薄膜的较大溅射速率将受到溅射靶冷却的限制。冷却不但靠足够的冷却水循环,还要求良好的靶材导热率及较薄膜的靶厚度。同时高速率磁控溅射中典型的靶材利用率只有20%~30%,因而提高靶材利用率也是有待于解决的一个问题。河北金属磁控溅射用处

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