磁控溅射的工作原理是指电子在外加电场的作用下,在飞向衬底过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生出Ar正离子和新的电子;新电子飞向衬底,Ar离子在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面,使靶材发生溅射。在溅射粒子中,中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜,而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,并且在该区域中电离出大量的Ar 来轰击靶材,从而实现了高的沉积速率。随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场的作用下沉积在衬底上。由于该电子的能量很低,传递给衬底的能量很小,致使衬底温升较低。真空镀膜是将装有基片的真空室抽成真空,然后加热被蒸发的镀料。ITO镀膜真空镀膜服务
真空镀膜:离子镀:离子镀基本原理是在真空条件下,采用某种等离子体电离技术,使镀料原子部分电离成离子,同时产生许多高能量的中性原子,在被镀基体上加负偏压。这样在深度负偏压的作用下,离子沉积于基体表面形成薄膜。离子镀借助于惰性气体辉光放电,使镀料(如金属钛)气化蒸发离子化,离子经电场加速,以较高能量轰击工件表面,此时如通入二氧化碳、氮气等反应气体,便可在工件表面获得TiC、TiN覆盖层,硬度高达2000HV。离子镀技术较早在1963年由D。M。Mattox提出。1972年,Bunshah&Juntz推出活性反应蒸发离子镀(AREIP),该方法可以沉积TiN、TiC等超硬膜。1972年Moley&Smith发展完善了空心热阴极离子镀,1973年又发展出射频离子镀(RFIP)。20世纪80年代又发展出磁控溅射离子镀(MSIP)和多弧离子镀(MAIP)。离子镀是物理的气相沉积方法中应用较普遍的一种镀膜工艺。广东真空镀膜实验室真空溅射镀是真空镀膜技术的一种。
磁控溅射的优势在于可根据靶材的性质来选择使用不同的靶电源进行溅射,靶电源分为射频靶(RF)、直流靶(DC)、直流脉冲靶(DC Pluse)。其中射频靶主要用于导电性较差的氧化物、陶瓷等介质膜的溅射,也可以进行常规金属材料溅射。直流靶只能用于导电性较好的金属材料,而直流脉冲靶介于二者之间,可溅射硅、锗等半导体材料。磁控溅射方向性要优于电子束蒸发,但薄膜质量,表面粗糙度等方面不如电子束蒸发。但磁控溅射可用于多种材料,使用范围广,电子束蒸发则只能用于金属材料蒸镀,且高熔点金属,如W,Mo等的蒸镀较为困难。所以磁控溅射常用于新型氧化物,陶瓷材料的镀膜,电子束则用于对薄膜质量较高的金属材料。
真空蒸发镀膜是在真空室中,加热蒸发容器待形成薄膜的原材料,使其原子或者分子从表面气化逸出,形成蒸汽流,入射到衬底或者基片表面,凝结形成固态薄膜的方法。真空蒸发镀膜法,设备比较简单、容易操作、制成的薄膜纯度高、质量好、膜厚容易控制,成膜速率快,效果高。在一定温度下,在真空当中,蒸发物质的蒸气与固体或液体平衡过程中所表现出的压力, 称为该物质的饱和蒸气压。此时蒸发物表面液相、气相处于动态平衡,即到达液相表面的分子全部粘接而不离开,并与从液相都气相的分子数相等。物质的饱和蒸气压随温度的上升而增大,在一定温度下,各种物质的饱和蒸气压不相同,且具有恒定的数值。相反,一定的饱和蒸气压必定对应一定的物质的温度。多弧离子真空镀膜机镀膜还会在电厂的作用下沉积在具有负电压基体表面的任意位置上。
在二极溅射中增加一个平行于靶表面的封闭磁场,借助于靶表面上形成的正交电磁场,把二次电子束缚在靶表面特定区域来增强电离效率,增加离子密度和能量,从而实现高速率溅射的过程。随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场E的作用下沉积在基片上。由于该电子的能量很低,传递给基片的能量很小,致使基片温升较低。磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程,和靶原子碰撞,把部分动量传给靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量,离开靶被溅射出来。电子束蒸发是真空镀膜技术的一种。广州共溅射真空镀膜
真空镀膜有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。ITO镀膜真空镀膜服务
PECVD( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)等离子增强化学气相沉积,等离子体是物质分子热运动加剧,相互间的碰撞会导致气体分子产生电离,物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。使用等离子体增强气相沉积法(PECVD)可在低温(200-350℃)沉积出良好的氧化硅薄膜,已被广泛应用于半导体器件工艺当中。在LED工艺当中,因为PECVD生长出的氧化硅薄膜具有结构致密,介电强度高、硬度大等优点,而且氧化硅薄膜对可见光波段吸收系数很小,所以氧化硅被用于芯片的绝缘层和钝化层。ITO镀膜真空镀膜服务
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