云南雙靶磁控濺射技術(shù)

PVD技術(shù)特征如下：在真空室內(nèi)充入放電所需要的惰性氣體，在高壓電場作用下氣體分子因電離而產(chǎn)生大量正離子。帶電離子被強(qiáng)電場加速，便形成高能量的離子流轟擊蒸發(fā)源材料。在離子轟擊下，蒸發(fā)源材料的原子將離開固體表面，以高速度濺射到基片上并沉積成薄膜。RF濺射：RF濺射使用的頻率約為13.56MHz，它不需要熱陰極，能在較低的氣壓和較低的電壓下進(jìn)行濺射。RF濺射不只可以沉積金屬膜，而且可以沉積多種材料的絕緣介質(zhì)膜，因而使用范圍較廣。電弧離子鍍：陰極弧技術(shù)是在真空條件下，通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態(tài)，從而完成薄膜材料的沉積，該技術(shù)材料的離化率更高，薄膜性能更加優(yōu)異。射頻磁控濺射，又稱射頻磁控濺射，是一種制備薄膜的工藝，特別是在使用非導(dǎo)電材料時(shí)。云南雙靶磁控濺射技術(shù)

高速率磁控濺射的一個(gè)固有的性質(zhì)是產(chǎn)生大量的濺射粒子而獲得高的薄膜沉積速率，高的沉積速率意味著高的粒子流飛向基片，導(dǎo)致沉積過程中大量粒子的能量被轉(zhuǎn)移到生長薄膜上，引起沉積溫度明顯增加。由于濺射離子的能量大約70%需要從陰極冷卻水中帶走，薄膜的較大濺射速率將受到濺射靶冷卻的限制。冷卻不但靠足夠的冷卻水循環(huán)，還要求良好的靶材導(dǎo)熱率及較薄膜的靶厚度。同時(shí)高速率磁控濺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決的一個(gè)問題。山西射頻磁控濺射儀器磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)如下：操作易控。

磁控濺射技術(shù)有：直流磁控濺射技術(shù)。為了解決陰極濺射的缺陷，人們?cè)?0世紀(jì)70年發(fā)出了直流磁控濺射技術(shù)，它有效地克服了陰極濺射速率低和電子使基片溫度升高的弱點(diǎn)，因而獲得了迅速發(fā)展和普遍應(yīng)用。其原理是：在磁控濺射中，由于運(yùn)動(dòng)電子在磁場中受到洛侖茲力，它們的運(yùn)動(dòng)軌跡會(huì)發(fā)生彎曲甚至產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)路徑變長，因而增加了與工作氣體分子碰撞的次數(shù)，使等離子體密度增大，從而磁控濺射速率得到很大的提高，而且可以在較低的濺射電壓和氣壓下工作，降低薄膜污染的傾向；另一方面也提高了入射到襯底表面的原子的能量，因而可以在很大程度上改善薄膜的質(zhì)量。同時(shí)，經(jīng)過多次碰撞而喪失能量的電子到達(dá)陽極時(shí)，已變成低能電子，從而不會(huì)使基片過熱。因此磁控濺射法具有“高速、“低溫”的優(yōu)點(diǎn)。

磁控濺射的工藝研究：1、功率。每一個(gè)陰極都具有自己的電源。根據(jù)陰極的尺寸和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，功率可以在0~150KW之間變化。電源是一個(gè)恒流源。在功率控制模式下，功率固定同時(shí)監(jiān)控電壓，通過改變輸出電流來維持恒定的功率。在電流控制模式下，固定并監(jiān)控輸出電流，這時(shí)可以調(diào)節(jié)電壓。施加的功率越高，沉積速率就越大。2、速度。另一個(gè)變量是速度。對(duì)于單端鍍膜機(jī)，鍍膜區(qū)的傳動(dòng)速度可以在每分鐘0~600英寸之間選擇。對(duì)于雙端鍍膜機(jī)，鍍膜區(qū)的傳動(dòng)速度可以在每分鐘0~200英寸之間選擇。在給定的濺射速率下，傳動(dòng)速度越低則表示沉積的膜層越厚。3、氣體。較后一個(gè)變量是氣體，可以在三種氣體中選擇兩種作為主氣體和輔氣體來進(jìn)行使用。磁控濺射是一種目前應(yīng)用十分普遍的薄膜沉積技術(shù)。

射頻磁控濺射是一種制備薄膜的工藝，特別是在使用非導(dǎo)電材料時(shí)，薄膜是在放置在真空室中的基板上生長的。強(qiáng)大的磁鐵用于電離目標(biāo)材料，并促使其以薄膜的形式沉淀在基板上。使用鉆頭的人射頻磁控濺射過程的第一步是將基片材料置于真空中真空室。然后空氣被移除，目標(biāo)材料，即構(gòu)成薄膜的材料，以氣體的形式釋放到腔室中。這種材料的粒子通過使用強(qiáng)大的磁鐵被電離?，F(xiàn)在以等離子體的形式，帶負(fù)電荷的靶材料排列在基底上形成薄膜。薄膜的厚度范圍從幾個(gè)原子或分子到幾百個(gè)。磁鐵有助于加速薄膜的生長，因?yàn)閷?duì)原子進(jìn)行磁化有助于增加目標(biāo)材料電離的百分比。電離原子更容易與薄膜工藝中涉及的其他粒子相互作用，因此更有可能在基底上沉積。這提高了薄膜工藝的效率，使它們能夠在較低的壓力下更快地生長。磁控濺射普遍應(yīng)用于化合物薄膜的大批量生產(chǎn)。天津直流磁控濺射處理

空磁控濺射技術(shù)是指一種利用陰極表面配合的磁場形成電子陷阱，使E×B的作用下電子緊貼陰極表面飄移。云南雙靶磁控濺射技術(shù)

磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應(yīng)用對(duì)象。但有一共同點(diǎn)：利用磁場與電場交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行，從而增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。靶源分平衡式和非平衡式，平衡式靶源鍍膜均勻，非平衡式靶源鍍膜膜層和基體結(jié)合力強(qiáng)。平衡靶源多用于半導(dǎo)體光學(xué)膜，非平衡多用于磨損裝飾膜。磁控陰極按照磁場位形分布不同，大致可分為平衡態(tài)磁控陰極和非平衡態(tài)磁控陰極。平衡態(tài)磁控陰極內(nèi)外磁鋼的磁通量大致相等，兩極磁力線閉合于靶面，很好地將電子/等離子體約束在靶面附近，增加了碰撞幾率，提高了離化效率，因而在較低的工作氣壓和電壓下就能起輝并維持輝光放電，靶材利用率相對(duì)較高。但由于電子沿磁力線運(yùn)動(dòng)主要閉合于靶面，基片區(qū)域所受離子轟擊較小。非平衡磁控濺射技術(shù)，即讓磁控陰極外磁極磁通大于內(nèi)磁極，兩極磁力線在靶面不完全閉合，部分磁力線可沿靶的邊緣延伸到基片區(qū)域，從而部分電子可以沿著磁力線擴(kuò)展到基片，增加基片區(qū)域的等離子體密度和氣體電離率。云南雙靶磁控濺射技術(shù)

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