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。双靶磁控溅射
磁控溅射方法可用于制备多种材料,如金属、半导体、绝缘子等。它具有设备简单、易于控制、涂覆面积大、附着力强等优点.磁控溅射发展至今,除了上述一般溅射方法的优点外,还实现了高速、低温、低损伤。磁控溅射镀膜常见领域应用:1.各种功能薄膜:如具有吸收、透射、反射、折射、偏振等功能.例如,在低温下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.微电子:可作为非热镀膜技术,主要用于化学气相沉积(CVD).3.装饰领域的应用:如各种全反射膜和半透明膜;比如手机壳、鼠标等.四川专业磁控溅射原理磁控溅射在靶材表面建立与电场正交磁场,解决了二极溅射沉积速率低,等离子体离化率低等问题。
磁控溅射包括很多种类,各有不同工作原理和应用对象。但有一共同点:利用磁场与电场交互作用,使电子在靶表面附近成螺旋状运行,从而增大电子撞击氩气产生离子的概率。所产生的离子在电场作用下撞向靶面从而溅射出靶材。磁控反应溅射绝缘体看似容易,而实际操作困难。主要问题是反应不光发生在零件表面,也发生在阳极,真空腔体表面以及靶源表面,从而引起灭火,靶源和工件表面起弧等。国外发明的孪生靶源技术,很好的解决了这个问题。其原理是一对靶源互相为阴阳极,从而消除阳极表面氧化或氮化。
磁控溅射镀膜的产品特点:1、磁控溅射所利用的环状磁场迫使二次电子跳栏式地沿着环状磁场转圈.相应地,环状磁场控制的区域是等离子体密度较高的部位.在磁控溅射时,可以看见溅射气体——氩气在这部位发出强烈的淡蓝色辉光,形成一个光环.处于光环下的靶材是被离子轰击较严重的部位,会溅射出一条环状的沟槽.环状磁场是电子运动的轨道,环状的辉光和沟槽将其形象地表现了出来.磁控溅射靶的溅射沟槽一旦穿透靶材,就会导致整块靶材报废,所以靶材的利用率不高,一般低于40%;2、等离子体不稳定。磁控溅射特点:可制备成靶的材料广,几乎所有金属,合金和陶瓷材料都可以制成靶材。
磁控溅射靶材的分类:根据材料的成分不同,靶材可分为金属靶材、合金靶材、无机非金属靶材等。其中无机非金属靶材又可分为氧化物、硅化物、氮化物和氟化物等不同种类靶材。根据几何形状的不同,靶材可分为长(正)方体形靶材、圆柱体靶材和不规则形状靶材;此外,靶材还可以分为实心和空心两种类型靶材。目前靶材较常用的分类方法是根据靶材应用领域进行划分,主要包括半导体领域应用靶材、记录介质应用靶材、显示薄膜应用靶材、光学靶材、超导靶材等。其中半导体领域用靶材、记录介质用靶材和显示靶材是市场需求规模较大的三类靶材。磁控溅射的优点:膜的牢固性好。河北射频磁控溅射仪器
高速率磁控溅射本质特点是产生大量的溅射粒子,导致较高的沉积速率。双靶磁控溅射
磁控溅射镀膜是现代工业中不可缺少的技术之一,磁控溅射镀膜技术正普遍应用于透明导电膜、光学膜、超硬膜、抗腐蚀膜、磁性膜、增透膜、减反膜以及各种装饰膜,在**和国民经济生产中的作用和地位日益强大。镀膜工艺中的薄膜厚度均匀性,沉积速率,靶材利用率等方面的问题是实际生产中十分关注的。解决这些实际问题的方法是对涉及溅射沉积过程的全部因素进行整体的优化设计,建立一个溅射镀膜的综合设计系统。薄膜厚度均匀性是检验溅射沉积过程的较重要参数之一,因此对膜厚均匀性综合设计的研究具有重要的理论和应用价值。双靶磁控溅射