福建单靶磁控溅射优点

时间:2023年02月03日 来源:

磁控溅射的溅射技术:直流磁控溅射技术:为了解决阴极溅射的缺陷,人们在20世纪70年发出了直流磁控溅射技术,它有效地克服了阴极溅射速率低和电子使基片温度升高的弱点,因而获得了迅速发展和普遍应用。其原理是:在磁控溅射中,由于运动电子在磁场中受到洛仑兹力,它们的运动轨迹会发生弯曲甚至产生螺旋运动,其运动路径变长,因而增加了与工作气体分子碰撞的次数,使等离子体密度增大,从而磁控溅射速率得到很大的提高,而且可以在较低的溅射电压和气压下工作,降低薄膜污染的倾向;另一方面也提高了入射到衬底表面的原子的能量,因而可以在很大程度上改善薄膜的质量。同时,经过多次碰撞而丧失能量的电子到达阳极时,已变成低能电子,从而不会使基片过热。因此磁控溅射法具有“高速、“低温”的优点。单向脉冲正电压段的电压为零!溅射发生在负电压段。福建单靶磁控溅射优点

福建单靶磁控溅射优点,磁控溅射

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"。河北射频磁控溅射流程基板有低温性,相对于二级溅射和热蒸发来说,磁控溅射加热少。

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磁控溅射的材料性能:如果靶材是磁性材料,磁力线被靶材屏蔽,磁力线难以穿透靶材在靶材表面上方形成磁场,磁控的作用将大幅度降低。因此,溅射磁性材料时,一方面要求磁控靶的磁场要强一些,另一方面靶材也要制备的薄一些,以便磁力线能穿过靶材,在靶面上方产生磁控作用。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。

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。在热阴极的前面增加一个电极,构成四极溅射装置,可使放电趋于稳定。

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平衡磁控溅射即传统的磁控溅射,是在阴极靶材背后放置芯部与外环磁场强度相等或相近的永磁体或电磁线圈,在靶材表面形成与电场方向垂直的磁场。沉积室充入一定量的工作气体,通常为Ar,在高压作用下Ar原了电离成为Ar+离子和电子,产生辉光放电,Ar+离子经电场加速轰击靶材,溅射出靶材原子、离子和二次电子等。电子在相互垂直的电磁场的作用下,以摆线方式运动,被束缚在靶材表面,延长了其在等离子体中的运动轨迹,增加其参与气体分子碰撞和电离的过程,电离出更多的离子,提高了气体的离化率,在较低的气体压力下也可维持放电,因而磁控溅射既降低溅射过程中的气体压力,也同时提高了溅射的效率和沉积速率。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。贵州单靶磁控溅射用途

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。福建单靶磁控溅射优点

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。福建单靶磁控溅射优点

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