磁控濺射技術有:直流濺射法。直流濺射法要求靶材能夠將從離子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極,從而該方法只能濺射導體材料。因為轟擊絕緣靶材時,表面的離子電荷無法中和,這將導致靶面電位升高,外加電壓幾乎都加在靶上,兩極間的離子加速與電離的機會將變小,甚至不能電離,導致不能連續放電甚至放電停止,濺射停止。故對于絕緣靶材或導電性很差的非金屬靶材,須用射頻濺射法。濺射過程中涉及到復雜的散射過程和多種能量傳遞過程:入射粒子與靶材原子發生彈性碰撞,入射粒子的一部分動能會傳給靶材原子;某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘,從而從晶格點陣中被碰撞出來,產生離位原子;這些離位原子進一步和附近的原子依次反復碰撞,產生碰撞級聯;當這種碰撞級聯到達靶材表面時,如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結合能,這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空。磁控濺射沉積速度快、基材溫升低、對膜層的損傷小。湖南多層磁控濺射優點
磁控濺射靶材的分類如下:根據材料的成分不同,靶材可分為金屬靶材、合金靶材、無機非金屬靶材等。其中無機非金屬靶材又可分為氧化物、硅化物、氮化物和氟化物等不同種類靶材。根據幾何形狀的不同,靶材可分為長方體形靶材、圓柱體靶材和不規則形狀靶材;此外,靶材還可以分為實心和空心兩種類型靶材。目前靶材較常用的分類方法是根據靶材應用領域進行劃分,主要包括半導體領域應用靶材、記錄介質應用靶材、顯示薄膜應用靶材、光學靶材、超導靶材等。其中半導體領域用靶材、記錄介質用靶材和顯示靶材是市場需求規模較大的三類靶材。湖南多層磁控濺射優點玻璃基片在陰極下的移動是通過傳動來進行的。
磁控濺射技術原理如下:濺射鍍膜的原理是稀薄氣體在異常輝光放電產生的等離子體在電場的作用下,對陰極靶材表面進行轟擊,把靶材表面的分子、原子、離子及電子等濺射出來,被濺射出來的粒子帶有一定的動能,沿一定的方向射向基體表面,在基體表面形成鍍層。濺射鍍膜較初出現的是簡單的直流二極濺射,它的優點是裝置簡單,但是直流二極濺射沉積速率低;為了保持自持放電,不能在低氣壓下進行;在直流二極濺射裝置中增加一個熱陰極和陽極,就構成直流三極濺射。增加的熱陰極和陽極產生的熱電子增強了濺射氣體原子的電離,這樣使濺射即使在低氣壓下也能進行;另外,還可降低濺射電壓,使濺射在低氣壓,低電壓狀態下進行;同時放電電流也增大,并可單獨控制,不受電壓影響。在熱陰極的前面增加一個電極,構成四極濺射裝置,可使放電趨于穩定。但是這些裝置難以獲得濃度較高的等離子體區,沉積速度較低,因而未獲得普遍的工業應用。
真空磁控濺射鍍膜技術的特點:1、沉積速率大。由于采用高速磁控電極,可獲得的離子流很大,有效提高了此工藝鍍膜過程的沉積速率和濺射速率。與其它濺射鍍膜工藝相比,磁控濺射的產能高、產量大、于各類工業生產中得到普遍應用。2、功率效率高。磁控濺射靶一般選擇200V-1000V范圍之內的電壓,通常為600V,因為600V的電壓剛好處在功率效率的較高有效范圍之內。3、濺射能量低。磁控靶電壓施加較低,磁場將等離子體約束在陰極附近,可防止較高能量的帶電粒子入射到基材上。靶源分平衡式和非平衡式,平衡式靶源鍍膜均勻,非平衡式靶源鍍膜膜層和基體結合力強。
磁控濺射的工藝研究:1、功率。每一個陰極都具有自己的電源。根據陰極的尺寸和系統設計,功率可以在0~150KW之間變化。電源是一個恒流源。在功率控制模式下,功率固定同時監控電壓,通過改變輸出電流來維持恒定的功率。在電流控制模式下,固定并監控輸出電流,這時可以調節電壓。施加的功率越高,沉積速率就越大。2、速度。另一個變量是速度。對于單端鍍膜機,鍍膜區的傳動速度可以在每分鐘0~600英寸之間選擇。對于雙端鍍膜機,鍍膜區的傳動速度可以在每分鐘0~200英寸之間選擇。在給定的濺射速率下,傳動速度越低則表示沉積的膜層越厚。3、氣體。較后一個變量是氣體,可以在三種氣體中選擇兩種作為主氣體和輔氣體來進行使用。磁控濺射鍍膜常見領域應用:各種功能薄膜。如具有吸收、透射、反射、折射、偏振等功能。湖南多層磁控濺射優點
在微電子領域作為一種非熱式鍍膜技術,主要應用在化學氣相沉積或金屬有機。湖南多層磁控濺射優點
磁控濺射是以磁場束縛和延長電子的運動路徑,改變電子的運動方向,提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。電子的歸宿不只是基片,真空室內壁及靶源陽極也是電子歸宿。但一般基片與真空室及陽極在同一電勢。磁場與電場的交互作用使單個電子軌跡呈三維螺旋狀,而不是只在靶面圓周運動。至于靶面圓周型的濺射輪廓,那是靶源磁場磁力線呈圓周形狀分布。磁力線分布方向不同會對成膜有很大關系。在EXBshift機理下工作的除磁控濺射外,還有多弧鍍靶源,離子源,等離子源等都在此原理下工作。所不同的是電場方向,電壓電流大小等因素。湖南多層磁控濺射優點
廣東省科學院半導體研究所是我國微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務專業化較早的政府機構之一,廣東省半導體所是我國電子元器件技術的研究和標準制定的重要參與者和貢獻者。廣東省半導體所以微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務為主業,服務于電子元器件等領域,為全國客戶提供先進微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務。廣東省半導體所將以精良的技術、優異的產品性能和完善的售后服務,滿足國內外廣大客戶的需求。