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山西射頻磁控濺射方案

來源: 發布時間:2023-02-06

PVD技術特征:在真空室內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生大量正離子。帶電離子被強電場加速,便形成高能量的離子流轟擊蒸發源材料。在離子轟擊下,蒸發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膜,因而使用范圍較廣。電弧離子鍍:陰極弧技術是在真空條件下,通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態,從而完成薄膜材料的沉積,該技術材料的離化率更高,薄膜性能更加優異。在微電子領域作為一種非熱式鍍膜技術,主要應用在化學氣相沉積或金屬有機。山西射頻磁控濺射方案

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真空磁控濺射技術的原理:濺射鍍膜的原理是稀薄氣體在異常輝光放電產生的等離子體在電場的作用下,對陰極靶材表面進行轟擊,把靶材表面的分子、原子、離子及電子等濺射出來,被濺射出來的粒子帶有一定的動能,沿一定的方向射向基體表面,在基體表面形成鍍層。濺射鍍膜較初出現的是簡單的直流二極濺射,它的優點是裝置簡單,但是直流二極濺射沉積速率低;為了保持自持放電,不能在低氣壓下進行;在直流二極濺射裝置中增加一個熱陰極和陽極,就構成直流三極濺射。增加的熱陰極和陽極產生的熱電子增強了濺射氣體原子的電離,這樣使濺射即使在低氣壓下也能進行;另外,還可降低濺射電壓,使濺射在低氣壓,低電壓狀態下進行;同時放電電流也增大,并可單獨控制,不受電壓影響。在熱陰極的前面增加一個電極,構成四極濺射裝置,可使放電趨于穩定。但是這些裝置難以獲得濃度較高的等離子體區,沉積速度較低,因而未獲得普遍的工業應用。北京專業磁控濺射技術相應的真空鍍膜設備包括真空蒸發鍍膜機、真空濺射鍍膜機和真空離子鍍膜機。

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反應磁控濺射:以金屬、合金、低價金屬化合物或半導體材料作為靶陰極,在濺射過程中或在基片表面沉積成膜過程中與氣體粒子反應生成化合物薄膜,這就是反應磁控濺射。反應磁控濺射普遍應用于化合物薄膜的大批量生產,這是因為:(1)反應磁控濺射所用的靶材料和反應氣體純度很高,因而有利于制備高純度的化合物薄膜。(2)通過調節反應磁控濺射中的工藝參數,可以制備化學配比或非化學配比的化合物薄膜,通過調節薄膜的組成來調控薄膜特性。(3)反應磁控濺射沉積過程中基板升溫較小,而且制膜過程中通常也不要求對基板進行高溫加熱,因此對基板材料的限制較少。

磁控濺射的優點:1、沉積速度快、基材溫升低、對膜層的損傷小;2、對于大部分材料,只要能制成靶材,就可以實現濺射;3、濺射所獲得的薄膜與基片結合較好;4、濺射所獲得的薄膜純度高、致密度好、成膜均勻性好;5、濺射工藝可重復性好,可以在大面積基片上獲得厚度均勻的薄膜;6、能夠控制鍍層的厚度,同時可通過改變參數條件控制組成薄膜的顆粒大小;7、不同的金屬、合金、氧化物能夠進行混合,同時濺射于基材上;8、易于實現工業化。濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學性能、電學性能及某些特殊性能。

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磁控濺射是物相沉積的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導體、絕緣體等多材料,且具有設備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強等優點。上世紀70年代發展起來的磁控濺射法更是實現了高速、低溫、低損傷。因為是在低氣壓下進行高速濺射,必須有效地提高氣體的離化率。磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場,利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經歷復雜的散射過程,和靶原子碰撞,把部分動量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成級聯過程。在這種級聯過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量,離開靶被濺射出來。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合力強。吉林雙靶磁控濺射分類

直流濺射方法用于被濺射材料為導電材料的濺射和反應濺射鍍膜中,其工藝設備簡單,有較高的濺射速率。山西射頻磁控濺射方案

物相沉積技術是指在真空條件下采用物理方法將材料源表面氣化成氣態原子或分子,或部分電離成離子,并通過低壓氣體過程,在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術,物相沉積是主要的表面處理技術之一。PVD鍍膜技術主要分為三類:真空蒸發鍍膜、真空濺射鍍膜和真空離子鍍膜。物相沉積的主要方法有:真空蒸鍍、濺射鍍膜、電弧等離子體鍍膜、離子鍍膜和分子束外延等。相應的真空鍍膜設備包括真空蒸發鍍膜機、真空濺射鍍膜機和真空離子鍍膜機。隨著沉積方法和技術的提升,物相沉積技術不只可沉積金屬膜、合金膜、還可以沉積化合物、陶瓷、半導體、聚合物膜等。物相沉積技術早在20世紀初已有些應用,但30年迅速發展成為一門極具廣闊應用前景的新技術,并向著環保型、清潔型趨勢發展。在鐘表行業,尤其是高級手表金屬外觀件的表面處理方面達到越來越為普遍的應用。山西射頻磁控濺射方案

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