非平衡磁控濺射離子轟擊在鍍膜前可以起到清洗工件的氧化層和其他雜質(zhì),活化工件表面的作用,同時在工件表面上形成偽擴散層,有助于提高膜層與工件表面之間的結(jié)合力。在鍍膜過程中,載能的帶電粒子轟擊作用可達到膜層的改性目的。比如,離子轟擊傾向于從膜層上剝離結(jié)合較松散的和凸出部位的粒子,切斷膜層結(jié)晶態(tài)或凝聚態(tài)的優(yōu)勢生長,從而生更致密,結(jié)合力更強,更均勻的膜層,并可以較低的溫度下鍍出性能優(yōu)良的鍍層。非平衡磁控濺射技術(shù)的運用,使平衡磁控濺射遇到的沉積致密、成分復雜薄膜的問題得以解決。磁控濺射就是提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。黑龍江陶瓷靶材磁控濺射分類
真空鍍膜機磁控濺射方式: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(shè)備簡單,有較高的濺射速率。中頻交流磁控濺射在單個陰極靶系統(tǒng)中,與脈沖磁控濺射有同樣的釋放電荷、防止打弧作用。中頻交流濺射技術(shù)還應用于孿生靶濺射系統(tǒng)中,中頻交流孿生靶濺射是將中頻交流電源的兩個輸出端,分別接到閉合磁場非平衡濺射雙靶的各自陰極上,因而在雙靶上分別獲得相位相反的交流電壓,一對磁控濺射靶則交替成為陰極和陽極。孿生靶濺射技術(shù)大幅度提高磁控濺射運行的穩(wěn)定性,可避免被毒化的靶面產(chǎn)生電荷積累,引起靶面電弧打火以及陽極消失的問題,濺射速率高,為化合物薄膜的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。黑龍江陶瓷靶材磁控濺射分類磁控濺射既降低濺射過程中的氣體壓力,也同時提高了濺射的效率和沉積速率。
磁控濺射的基本原理是利用Ar一O2混合氣體中的等離子體在電場和交變磁場的作用下,被加速的高能粒子轟擊靶材表面,能量交換后,靶材表面的原子脫離原晶格而逸出,轉(zhuǎn)移到基體表面而成膜。磁控濺射的特點是成膜速率高,基片溫度低,膜的粘附性好,可實現(xiàn)大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。磁控濺射是70年代迅速發(fā)展起來的一種“高速低溫濺射技術(shù)”。磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個正交電磁場。當濺射產(chǎn)生的二次電子在陰極位降區(qū)內(nèi)被加速為高能電子后,并不直接飛向陽極,而是在正交電磁場作用下作來回振蕩的近似擺線的運動。高能電子不斷與氣體分子發(fā)生碰撞并向后者轉(zhuǎn)移能量,使之電離而本身變成低能電子。這些低能電子較終沿磁力線漂移到陰極附近而被吸收,避免高能電子對極板的強烈轟擊,消除了二極濺射中極板被轟擊加熱和被電子輻照引起的損傷,體現(xiàn)出磁控濺射中極板“低溫”的特點。由于外加磁場的存在,電子的復雜運動增加了電離率,實現(xiàn)了高速濺射。磁控濺射的技術(shù)特點是要在陰極靶面附件產(chǎn)生與電場方向垂直的磁場,一般采用永久磁鐵實現(xiàn)。
磁控濺射粉體鍍膜技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了銀包銅粉、銀包鋁粉、鋁包硅粉等多種微納米級粉體的量產(chǎn).由該技術(shù)得到的功能性復合粉體具有優(yōu)異的分散性,鍍層均勻度較高,鍍層與粉體的結(jié)合緊密度較高。磁控濺射鍍膜可以賦予超細粉體新的特性,例如在微米級二氧化硅表面鍍鋁,得到的復合粉體不但具有良好的分散性,好具有優(yōu)異的光學性能,可以作為一種特殊效果顏料用于高級塑料制品加工中.相較于傳統(tǒng)的鋁粉顏料,該特殊效果顏料不但有效改善了塑料制品的注塑缺陷(流痕\熔接線),還使得制品外觀質(zhì)感更加高級。高能脈沖磁控濺射技術(shù)是利用較高的脈沖峰值功率和較低的脈沖占空比來產(chǎn)生濺射的一種磁控濺射技術(shù)。
磁控濺射的工藝研究:1、氣體環(huán)境:真空系統(tǒng)和工藝氣體系統(tǒng)共同控制著氣體環(huán)境。首先,真空泵將室體抽到一個高真空。然后,由工藝氣體系統(tǒng)充入工藝氣體,將氣體壓強降低到大約2X10-3torr。為了確保得到適當質(zhì)量的同一膜層,工藝氣體必須使用純度為99.995%的高純氣體。在反應濺射中,在反應氣體中混合少量的惰性氣體可以提高濺射速率。2、氣體壓強:將氣體壓強降低到某一點可以提高離子的平均自由程、進而使更多的離子具有足夠的能量去撞擊陰極以便將粒子轟擊出來,也就是提高濺射速率。超過該點之后,由于參與碰撞的分子過少則會導致離化量減少,使得濺射速率發(fā)生下降。如果氣壓過低,等離子體就會熄滅同時濺射停止。提高氣體壓強可提高離化率,但是也就降低了濺射原子的平均自由程,這也可以降低濺射速率。能夠得到較大沉積速率的氣體壓強范圍非常狹窄。如果進行的是反應濺射,由于它會不斷消耗,所以為了維持均勻的沉積速率,必須按照適當?shù)乃俣妊a充新的反應鍍渡。隨著工業(yè)的需求和表面技術(shù)的發(fā)展,新型磁控濺射如高速濺射、自濺射等成為磁控濺射領(lǐng)域新的發(fā)展趨勢。黑龍江陶瓷靶材磁控濺射分類
磁控濺射目前是一種應用十分普遍的薄膜沉積技術(shù)。黑龍江陶瓷靶材磁控濺射分類
物相沉積技術(shù)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(tài)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(shù),物相沉積是主要的表面處理技術(shù)之一。PVD鍍膜技術(shù)主要分為三類:真空蒸發(fā)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(shè)備包括真空蒸發(fā)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(shù)的提升,物相沉積技術(shù)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(shù)早在20世紀初已有些應用,但30年迅速發(fā)展成為一門極具廣闊應用前景的新技術(shù),并向著環(huán)保型、清潔型趨勢發(fā)展。在鐘表行業(yè),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。黑龍江陶瓷靶材磁控濺射分類
廣東省科學院半導體研究所主營品牌有芯辰實驗室,微納加工,發(fā)展規(guī)模團隊不斷壯大,該公司服務型的公司。公司是一家政府機構(gòu)企業(yè),以誠信務實的創(chuàng)業(yè)精神、專業(yè)的管理團隊、踏實的職工隊伍,努力為廣大用戶提供高品質(zhì)的產(chǎn)品。公司擁有專業(yè)的技術(shù)團隊,具有微納加工技術(shù)服務,真空鍍膜技術(shù)服務,紫外光刻技術(shù)服務,材料刻蝕技術(shù)服務等多項業(yè)務。廣東省半導體所將以真誠的服務、創(chuàng)新的理念、高品質(zhì)的產(chǎn)品,為彼此贏得全新的未來!