磁控濺射技術(shù)原理如下:電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞,電離出大量的氬離子和電子,電子飛向基片。氬離子在電場(chǎng)的作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子沉積在基片上成膜。二次電子在加速飛向基片的過(guò)程中受到磁場(chǎng)洛倫茲力的影響,被束縛在靠近靶面的等離子體區(qū)域內(nèi),該區(qū)域內(nèi)等離子體密度很高,二次電子在磁場(chǎng)的作用下圍繞靶面作圓周運(yùn)動(dòng),該電子的運(yùn)動(dòng)路徑很長(zhǎng)。在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷的與氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材,經(jīng)過(guò)多次碰撞后電子的能量逐漸降低,擺脫磁力線的束縛,遠(yuǎn)離靶材,較終沉積在基片上。磁控濺射就是以磁場(chǎng)束縛和延長(zhǎng)電子的運(yùn)動(dòng)路徑,改變電子的運(yùn)動(dòng)方向,提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。電子的歸宿不只只是基片,真空室內(nèi)壁及靶源陽(yáng)極也是電子歸宿。但一般基片與真空室及陽(yáng)極在同一電勢(shì)。在微電子領(lǐng)域作為一種非熱式鍍膜技術(shù),主要應(yīng)用在化學(xué)氣相沉積或金屬有機(jī)。吉林專業(yè)磁控濺射用處
磁控濺射鍍膜常見(jiàn)領(lǐng)域應(yīng)用:1、一些不適合化學(xué)氣相沉積的材料可以通過(guò)磁控濺射沉積,這種方法可以獲得均勻的大面積薄膜。2、機(jī)械工業(yè)。如表面功能膜、超硬膜、自潤(rùn)滑膜等。這些膜能有效提高表面硬度、復(fù)合韌性、耐磨性和高溫化學(xué)穩(wěn)定性,從而大幅度提高產(chǎn)品的使用壽命。3、光領(lǐng)域。閉場(chǎng)非平衡磁控濺射技術(shù)也已應(yīng)用于光學(xué)薄膜、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃,特別是,透明導(dǎo)電玻璃普遍應(yīng)用于平板顯示器件、太陽(yáng)能電池、微波和射頻屏蔽器件和器件、傳感器等。吉林專業(yè)磁控濺射用處不同的金屬、合金、氧化物能夠進(jìn)行混合,同時(shí)濺射于基材上。
射頻磁控濺射是一種制備薄膜的工藝,特別是在使用非導(dǎo)電材料時(shí),薄膜是在放置在真空室中的基板上生長(zhǎng)的。強(qiáng)大的磁鐵用于電離目標(biāo)材料,并促使其以薄膜的形式沉淀在基板上。使用鉆頭的人射頻磁控濺射過(guò)程的第一步是將基片材料置于真空中真空室。然后空氣被移除,目標(biāo)材料,即構(gòu)成薄膜的材料,以氣體的形式釋放到腔室中。這種材料的粒子通過(guò)使用強(qiáng)大的磁鐵被電離。現(xiàn)在以等離子體的形式,帶負(fù)電荷的靶材料排列在基底上形成薄膜。薄膜的厚度范圍從幾個(gè)原子或分子到幾百個(gè)。磁鐵有助于加速薄膜的生長(zhǎng),因?yàn)閷?duì)原子進(jìn)行磁化有助于增加目標(biāo)材料電離的百分比。電離原子更容易與薄膜工藝中涉及的其他粒子相互作用,因此更有可能在基底上沉積。這提高了薄膜工藝的效率,使它們能夠在較低的壓力下更快地生長(zhǎng)。
反應(yīng)磁控濺射特點(diǎn):(1)采用雙靶中頻電源解決反應(yīng)磁控濺射過(guò)程中因陽(yáng)極被絕緣介質(zhì)膜覆蓋而造成的等離子體不穩(wěn)定現(xiàn)象,同時(shí)還解決了電荷積累放電的問(wèn)題。(2)利用等離子發(fā)射譜監(jiān)測(cè)等離子體中的金屬粒子含量,調(diào)節(jié)反應(yīng)氣體流量使等離子體放電電壓穩(wěn)定,從而使沉積速率穩(wěn)定。(3)使用圓柱形旋轉(zhuǎn)靶減小絕緣介質(zhì)膜的覆蓋面積。(4)降低輸入功率,并使用能夠在放電時(shí)自動(dòng)切斷輸出功率的智能電源抑制電弧。(5)反應(yīng)過(guò)程與沉積過(guò)程分室進(jìn)行,既能有效提高薄膜沉積速率,又能使反應(yīng)氣體與薄膜表面充分反應(yīng)生成化合物薄膜。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等多材料,且具有設(shè)備簡(jiǎn)單、易于控制、附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
真空磁控濺射為什么必須在真空環(huán)境?濺射過(guò)程是通過(guò)電能,使氣體的離子轟擊靶材,就像磚頭砸土墻,土墻的部分原子濺射出來(lái),落在所要鍍膜的基體上的過(guò)程。如果氣體太多,氣體離子在運(yùn)行到靶材的過(guò)程中,很容易跟路程中的其他氣體離子或分子碰撞,這樣就不能加速,也濺射不出靶材原子來(lái)。所以需要真空狀態(tài)。而如果氣體太少,氣體分子不能成為離子,沒(méi)有很多可以轟擊靶材,所以也不行。只能選擇中間值,有足夠的氣體離子可以轟擊靶材,而在轟擊過(guò)程中,不至于因?yàn)闅怏w太多而相互碰撞致使失去太多的能量的氣體量,所以必須在較為恒定的真空狀態(tài)下。此狀態(tài)根據(jù)氣體分子直徑和分子自由程計(jì)算。一般在0.2-0.5Pa之間。物相沉積技術(shù)工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,對(duì)環(huán)境改善,無(wú)污染,耗材少,成膜均勻致密,與基體的結(jié)合力強(qiáng)。吉林專業(yè)磁控濺射用處
磁控濺射可用于制備多種材料,如金屬、半導(dǎo)體、絕緣子等。吉林專業(yè)磁控濺射用處
磁控濺射的工藝研究:1、磁場(chǎng)。用來(lái)捕獲二次電子的磁場(chǎng)必須在整個(gè)靶面上保持一致,而且磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)合適。磁場(chǎng)不均勻就會(huì)產(chǎn)生不均勻的膜層。磁場(chǎng)強(qiáng)度如果不適當(dāng),那么即使磁場(chǎng)強(qiáng)度一致也會(huì)導(dǎo)致膜層沉積速率低下,而且可能在螺栓頭處發(fā)生濺射。這就會(huì)使膜層受到污染。如果磁場(chǎng)強(qiáng)度過(guò)高,可能在開(kāi)始的時(shí)候沉積速率會(huì)非常高,但是由于刻蝕區(qū)的關(guān)系,這個(gè)速率會(huì)迅速下降到一個(gè)非常低的水平。同樣,這個(gè)刻蝕區(qū)也會(huì)造成靶的利用率比較低。2、可變參數(shù)。在濺射過(guò)程中,通過(guò)改變改變這些參數(shù)可以進(jìn)行工藝的動(dòng)態(tài)控制。這些可變參數(shù)包括:功率、速度、氣體的種類(lèi)和壓強(qiáng)。吉林專業(yè)磁控濺射用處
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所成立于2016-04-07,是一家專注于微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè),公司位于長(zhǎng)興路363號(hào)。公司經(jīng)常與行業(yè)內(nèi)技術(shù)專家交流學(xué)習(xí),研發(fā)出更好的產(chǎn)品給用戶使用。公司業(yè)務(wù)不斷豐富,主要經(jīng)營(yíng)的業(yè)務(wù)包括:微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)等多系列產(chǎn)品和服務(wù)。可以根據(jù)客戶需求開(kāi)發(fā)出多種不同功能的產(chǎn)品,深受客戶的好評(píng)。公司與行業(yè)上下游之間建立了長(zhǎng)久親密的合作關(guān)系,確保微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)在技術(shù)上與行業(yè)內(nèi)保持同步。產(chǎn)品質(zhì)量按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研發(fā)生產(chǎn),絕不因價(jià)格而放棄質(zhì)量和聲譽(yù)。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈的現(xiàn)在,我們承諾保證微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)質(zhì)量和服務(wù),再創(chuàng)佳績(jī)是我們一直的追求,我們真誠(chéng)的為客戶提供真誠(chéng)的服務(wù),歡迎各位新老客戶來(lái)我公司參觀指導(dǎo)。