真空磁控溅射技术是指一种利用阴极表面配合的磁场形成电子陷阱,使在E×B的作用下电子紧贴阴极表面飘移。设置一个与靶面电场正交的磁场,溅射时产生的快电子在正交的电磁场中作近似摆线运动,增加了电子行程,提高了气体的离化率,同时高能量粒子与气体碰撞后失去能量,基体温度较低,在不耐温材料上可以完成镀膜。这种技术是玻璃膜技术中的较优先技术,是由航天工业、兵器工业、和核工业三个方面相结合的优先技术的民用化,民用主要是通过这种技术达到节能、环保等作用。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。广州多层磁控溅射流程
反应磁控溅射普遍应用于化合物薄膜的大批量生产,这是因为:(1)反应磁控溅射所用的靶材料(单元素靶或多元素靶)和反应气体(氧、氮、碳氢化合物等)纯度很高,因而有利于制备高纯度的化合物薄膜。(2)通过调节反应磁控溅射中的工艺参数,可以制备化学配比或非化学配比的化合物薄膜,通过调节薄膜的组成来调控薄膜特性。(3)反应磁控溅射沉积过程中基板升温较小,而且制膜过程中通常也不要求对基板进行高温加热,因此对基板材料的限制较少。(4)反应磁控溅射适于制备大面积均匀薄膜,并能实现单机年产上百万平方米镀膜的工业化生产。河南陶瓷靶材磁控溅射价格磁控溅射的优点:基板低温性。
真空磁控溅射镀膜工艺具备以下特点:1、沉积速率大。由于采用高速磁控电极,可获得的离子流很大,有效提高了此工艺镀膜过程的沉积速率和溅射速率。与其它溅射镀膜工艺相比,磁控溅射的产能高、产量大、于各类工业生产中得到普遍应用。2、功率效率高。磁控溅射靶一般选择200V-1000V范围之内的电压,通常为600V,因为600V的电压刚好处在功率效率的较高有效范围之内。3、溅射能量低。磁控靶电压施加较低,磁场将等离子体约束在阴极附近,可防止较高能量的带电粒子入射到基材上。
磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下,在飞向基片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;新电子飞向基片,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,产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移,简称E×B漂移,其运动轨迹近似于一条摆线。若为环形磁场,则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,它们的运动路径不只很长,而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内,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E的作用下较终沉积在基片上。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。磁控溅射是物理中气相沉积的一种。
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。高质量磁控溅射用途
磁控溅射包括很多种类,各有不同工作原理和应用对象。广州多层磁控溅射流程
磁控溅射技术发展过程中各项技术的突破一般集中在等离子体的产生以及对等离子体进行的控制等方面。通过对电磁场、温度场和空间不同种类粒子分布参数的控制,使膜层质量和属性满足各行业的要求。膜厚均匀性与磁控溅射靶的工作状态息息相关,如靶的刻蚀状态,靶的电磁场设汁等,因此,为保证膜厚均匀性,国外的薄膜制备公司或镀膜设备制造公司都有各自的关于镀膜设备(包括中心部件“靶”)的整套设计方案。同时,还有很多专门从事靶的分析、设计和制造的公司,并开发相关的应用设计软件,根据客户的要求对设备进行优化设计。国内在镀膜设备的分析及设计方面与国际先进水平之间还存在较大差距。广州多层磁控溅射流程