深圳多層磁控濺射技術

脈沖磁控濺射的分類：（1）單向脈沖：單向脈沖正電壓段的電壓為零!濺射發(fā)生在負電壓段。由于零電壓段靶表面電荷中和效果不明顯。（2）、雙向脈沖：雙向脈沖在一個周期內存在正電壓和負電壓兩個階段，在負電壓段，電源工作于靶材的濺射，正電壓段，引入電子中和靶面累積的正電荷，并使表面清潔，裸露出金屬表面。雙向脈沖更多地用于雙靶閉合式非平衡磁控濺射系統(tǒng)，系統(tǒng)中的兩個磁控靶連接在同一脈沖電源上，兩個靶交替充當陰極和陽極。陰極靶在濺射的同時，陽極靶完成表面清潔，如此周期性地變換磁控靶極性，就產生了“自清潔”效應。反應磁控濺射普遍應用于化合物薄膜的大批量生產。深圳多層磁控濺射技術

真空磁控濺射鍍膜工藝具備以下特點：1、基片溫度低。可利用陽極導走放電時產生的電子，而不必借助基材支架接地來完成，可以有效減少電子轟擊基材，因而基材的溫度較低，非常適合一些不太耐高溫的塑料基材鍍膜。2、磁控濺射靶表面不均勻刻蝕。磁控濺射靶表面刻蝕不均是由靶磁場不均所導致，靶的局部位置刻蝕速率較大，使靶材有效利用率較低（只20％-30％的利用率）。因此，想要提高靶材利用率，需要通過一定手段將磁場分布改變，或者利用磁鐵在陰極中移動，也可提高靶材利用率。河南真空磁控濺射過程磁控濺射的原理：靶材背面加上強磁體，形成磁場。

反應磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜，并能實現(xiàn)單機年產上百萬平方米鍍膜的工業(yè)化生產。但是，直流反應濺射的反應氣體會在靶表面非侵蝕區(qū)形成絕緣介質層，造成電荷積累放電，導致沉積速率降低和不穩(wěn)定，進而影響薄膜的均勻性及重復性，甚至損壞靶和基片。為了解決這一問題，近年來發(fā)展了一系列穩(wěn)定等離子體以控制沉積速率，提高薄膜均勻性和重復性的技術。(1)采用雙靶中頻電源解決反應磁控濺射過程中因陽極被絕緣介質膜覆蓋而造成的等離子體不穩(wěn)定現(xiàn)象，同時還解決了電荷積累放電的問題。(2)利用等離子發(fā)射譜監(jiān)測等離子體中的金屬粒子含量，調節(jié)反應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)使用圓柱形旋轉靶減小絕緣介質膜的覆蓋面積。(4)降低輸入功率，并使用能夠在放電時自動切斷輸出功率的智能電源抑制電弧。(5)反應過程與沉積過程分室進行，既能有效提高薄膜沉積速率，又能使反應氣體與薄膜表面充分反應生成化合物薄膜。

磁控濺射設備的主要用途：（1）各種功能性薄膜：如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。例如，低溫沉積氮化硅減反射膜，以提高太陽能電池的光電轉換效率。（2）裝飾領域的應用，如各種全反射膜及半透明膜等，如手機外殼，鼠標等。（3）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。（4）化學氣相沉積困難及不適用的材料薄膜沉積，而且可以獲得大面積非常均勻的薄膜。（5）在光學領域：中頻閉合場非平衡磁控濺射技術也已在光學薄膜、低輻射玻璃和透明導電玻璃等方面得到應用。特別是透明導電玻璃普遍應用于平板顯示器件、太陽能電池、微波與射頻屏蔽裝置與器件、傳感器等。（6）在機械加工行業(yè)中，表面功能膜、超硬膜，自潤滑薄膜的表面沉積技術自問世以來得到長足發(fā)展，能有效的提高表面硬度、復合韌性、耐磨損性和抗高溫化學穩(wěn)定性能，從而大幅度地提高涂層產品的使用壽命。磁控濺射除上述已被大量應用的領域，還在高溫超導薄膜、鐵電體薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜發(fā)光材料、太陽能電池、記憶合金薄膜研究方面發(fā)揮重要作用。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。

磁控濺射的優(yōu)點：（1）成膜致密、均勻。濺射的薄膜聚集密度普遍提高了。從顯微照片看，濺射的薄膜表面微觀形貌比較精致細密，而且非常均勻。（2）濺射的薄膜均具有優(yōu)異的性能。如濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學性能、電學性能及某些特殊性能。（3）易于組織大批量生產。磁控源可以根據(jù)要求進行擴大，因此大面積鍍膜是容易實現(xiàn)的。再加上濺射可連續(xù)工作，鍍膜過程容易自動控制，因此工業(yè)上流水線作業(yè)完全成為可能。（4）工藝環(huán)保。傳統(tǒng)的濕法電鍍會產生廢液、廢渣、廢氣，對環(huán)境造成嚴重的污染。不產生環(huán)境污染、生產效率高的磁控濺射鍍膜法則可較好解決這一難題。磁控濺射鍍膜的適用范圍：建材及民用工業(yè)中。河南真空磁控濺射過程

磁控濺射設備的主要用途：裝飾領域的應用，如各種全反射膜及半透明膜等，如手機外殼，鼠標等。深圳多層磁控濺射技術

磁控濺射靶材鍍膜過程中，影響靶材鍍膜沉積速率的因素：濺射電流：磁控靶的濺射電流與濺射靶材表面的離子電流成正比，因此也是影響濺射速率的重要因素。磁控濺射有一個普遍規(guī)律，即在較佳氣壓下沉積速度較快。因此，在不影響薄膜質量和滿足客戶要求的前提下，從濺射良率考慮氣體壓力的較佳值是合適的。改變?yōu)R射電流有兩種方法：改變工作電壓或改變工作氣體壓力。濺射功率：濺射功率對沉積速率的影響類似于濺射電壓。一般來說，提高磁控靶材的濺射功率可以提高成膜率。然而,這并不是一個普遍的規(guī)則。在磁控靶材的濺射電壓低，濺射電流大的情況下，雖然平均濺射功率不低，但離子不能被濺射，也不能沉積。前提是要求施加在磁控靶材上的濺射電壓足夠高，使工作氣體離子在陰極和陽極之間的電場中的能量足夠大于靶材的"濺射能量閾值"。深圳多層磁控濺射技術

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