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。磁控溅射是物理中气相沉积的一种。河南射频磁控溅射工艺
特殊溅射沉积技术:以上面几种做基础,为达到某些特殊目的而产生的溅射技术。1、反应溅射:可分为两类,第一种情况是靶为纯金属、合金或混合物,通入的气体是反应气体,或Ar加上一部分反应气体;第二种情况是靶为化合物,在纯氩气气氛中溅射产生分解,使膜内缺少一种或多种靶成分,在溅射时需要补充反应气体以补偿损失的成分。常用的反应气体有氧、氮、氧+氮、乙炔、甲烷等。1)反应过程,反应发生在表面--靶或基体上,活性气体也可以形成活性基团,溅射原子与活性基团碰撞也会形成化合物沉积在基体上。当通入的反应气体压强很低,或靶的溅射产额很高时化合物的合成发生在基体上,而且化合物的成分取决于溅射粒子和反应气体到达基体的相对速度,这种条件下,靶面的化学反应消失或者是化合物分解的速度远大于合成的速度;当气体压强继续升高,或溅射产额降低时化合反应达到某个域值,此后在靶上的化学合成速度大于逸出速度,认为化合物在靶面进行。安徽金属磁控溅射原理非平衡磁控溅射的磁场有边缘强,也有中部强,导致溅射靶表面磁场的“非平衡”。
磁控溅射设备的主要用途:(1)各种功能性薄膜:如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。例如,低温沉积氮化硅减反射膜,以提高太阳能电池的光电转换效率。(2)装饰领域的应用,如各种全反射膜及半透明膜等,如手机外壳,鼠标等。(3)在微电子领域作为一种非热式镀膜技术,主要应用在化学气相沉积(CVD)或金属有机。(4)化学气相沉积(CVD)生长困难及不适用的材料薄膜沉积,而且可以获得大面积非常均匀的薄膜。(5)在光学领域:中频闭合场非平衡磁控溅射技术也已在光学薄膜(如增透膜)、低辐射玻璃和透明导电玻璃等方面得到应用。特别是透明导电玻璃普遍应用于平板显示器件、太阳能电池、微波与射频屏蔽装置与器件、传感器等。(6)在机械加工行业中,表面功能膜、超硬膜,自润滑薄膜的表面沉积技术自问世以来得到长足发展,能有效的提高表面硬度、复合韧性、耐磨损性和抗高温化学稳定性能,从而大幅度地提高涂层产品的使用寿命。
磁控溅射生成的薄膜厚度的均匀性是成膜性质的一项重要指标,因此有必要研究影响磁控溅射均匀性的因素,以更好的实现磁控溅射均匀镀膜。简单的说磁控溅射就是在正交的电磁场中,闭合的磁场束缚电子围绕靶面做螺线运动,在运动过程中不断撞击工作气体氩气电离出大量的氩离子,氩离子在电场作用下加速轰击靶材,溅射出呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。所以要实现均匀的镀膜,就需要均匀的溅射出靶原子(或分子),这就要求轰击靶材的氩离子是均匀的且是均匀的轰击的。由于氩离子在电场作用下加速轰击靶材,所以均匀轰击很大程度上依赖电场的均匀。磁控溅射设备的主要用途:装饰领域的应用,如各种全反射膜及半透明膜等,如手机外壳,鼠标等。
脉冲磁控溅射是采用矩形波电压的脉冲电源代替传统直流电源进行磁控溅射沉积。脉冲溅射可以有效地抑制电弧产生进而消除由此产生的薄膜缺陷,同时可以提高溅射沉积速率,降低沉积温度等一系列明显的优点,是溅射绝缘材料沉积的首先选择的工艺过程。高功率脉冲磁控溅射技术作为一种高离化率物理中气相沉积技术,可以明显提高薄膜结构可控性,进而获得优异的薄膜性能,对薄膜工业的发展有重要意义。近几年来,高功率脉冲磁控溅射技术在国内外研究领域和工业界受到了普遍关注和重视。PVD镀膜技术主要分为三类:真空蒸发镀膜、真空溅射镀膜和真空离子镀膜。上海直流磁控溅射分类
溅射所获得的薄膜纯度高、致密度好、成膜均匀性好。河南射频磁控溅射工艺
在各种溅射镀膜技术中,磁控溅射技术是较重要的技术之一,为了制备大面积均匀且批量一致好的薄膜,釆用优化靶基距、改变基片运动方式、实行膜厚监控等措施。多工位磁控溅射镀膜仪器由于其速度比可调以及同时制作多个基片,效率大幅度提高,被越来越多的重视和使用。在实际镀膜中,有时靶材料是不宜中间开孔的,而且对于磁控溅射系统,所以在实际生产中通过改变靶形状来改善膜厚均匀性的方法是行不通的。因此找到一种能改善膜厚均匀性并且可行的方法是非常有必要且具有重要意义的。河南射频磁控溅射工艺
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