海南平衡磁控濺射過程

磁控濺射靶材的制備方法：磁控濺射靶材的制備技術(shù)方法按生產(chǎn)工藝可分為熔融鑄造法和粉末冶金法兩大類，在靶材的制備過程中，除嚴(yán)格控制材料的純度、致密度、晶粒度以及結(jié)晶取向之外，對熱處理工藝條件、后續(xù)成型加工過程亦需要加以嚴(yán)格的控制，以保證靶材的質(zhì)量。1、熔融鑄造法：與粉末冶金法相比，熔融鑄造法生產(chǎn)的靶材產(chǎn)品雜質(zhì)含量低，致密度高。2、粉末冶金法：通常，熔融鑄造法無法實(shí)現(xiàn)難熔金屬濺射靶材的制備，對于熔點(diǎn)和密度相差較大的兩種或兩種以上的金屬，采用普通的熔融鑄造法，一般也難以獲得成分均勻的合金靶材；對于無機(jī)非金屬靶材、復(fù)合靶材，熔融鑄造法更是無能為力，而粉末冶金法是解決制備上述靶材技術(shù)難題的較佳途徑。同時(shí)，粉末冶金工藝還具有容易獲得均勻細(xì)晶結(jié)構(gòu)、節(jié)約原材料、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn)。對于大部分材料，只要能制成靶材，就可以實(shí)現(xiàn)濺射。海南平衡磁控濺射過程

特殊濺射沉積技術(shù)：以上面幾種做基礎(chǔ)，為達(dá)到某些特殊目的而產(chǎn)生的濺射技術(shù)。1、反應(yīng)濺射：可分為兩類，第一種情況是靶為純金屬、合金或混合物，通入的氣體是反應(yīng)氣體，或Ar加上一部分反應(yīng)氣體；第二種情況是靶為化合物，在純氬氣氣氛中濺射產(chǎn)生分解，使膜內(nèi)缺少一種或多種靶成分，在濺射時(shí)需要補(bǔ)充反應(yīng)氣體以補(bǔ)償損失的成分。常用的反應(yīng)氣體有氧、氮、氧+氮、乙炔、甲烷等。1）反應(yīng)過程，反應(yīng)發(fā)生在表面--靶或基體上，活性氣體也可以形成活性基團(tuán)，濺射原子與活性基團(tuán)碰撞也會形成化合物沉積在基體上。當(dāng)通入的反應(yīng)氣體壓強(qiáng)很低，或靶的濺射產(chǎn)額很高時(shí)化合物的合成發(fā)生在基體上，而且化合物的成分取決于濺射粒子和反應(yīng)氣體到達(dá)基體的相對速度，這種條件下，靶面的化學(xué)反應(yīng)消失或者是化合物分解的速度遠(yuǎn)大于合成的速度；當(dāng)氣體壓強(qiáng)繼續(xù)升高，或?yàn)R射產(chǎn)額降低時(shí)化合反應(yīng)達(dá)到某個(gè)域值，此后在靶上的化學(xué)合成速度大于逸出速度，認(rèn)為化合物在靶面進(jìn)行。河南多層磁控濺射用途在熱陰極的前面增加一個(gè)電極，構(gòu)成四極濺射裝置，可使放電趨于穩(wěn)定。

磁控濺射鍍膜注意事項(xiàng)：1、輻射：有些鍍膜要用到射頻電源，如功率大，需做好屏蔽處理。另外，歐洲標(biāo)準(zhǔn)在單室鍍膜機(jī)門框四周嵌裝金屬線屏蔽輻射；2、金屬污染：鍍膜材料有些對人體有害的，特別要注意真空室清理過程中出現(xiàn)的粉塵污染；3、噪音污染：如特別是一些大的鍍膜設(shè)備，機(jī)械真空泵噪音很大，可以把泵隔離在墻外；4、光污染：離子鍍膜過程中，氣體電離發(fā)出強(qiáng)光，不宜透過觀察窗久看。適用范圍：1、建材及民用工業(yè)中。2、在鋁合金制品裝飾中的應(yīng)用。3、高級產(chǎn)品零/部件表面的裝飾鍍中的應(yīng)用。4、在不銹鋼刀片涂層技術(shù)中的應(yīng)用。5、在玻璃深加工產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用。

磁控濺射的工藝研究：1、系統(tǒng)參數(shù)：工藝會受到很多參數(shù)的影響。其中，一些是可以在工藝運(yùn)行期間改變和控制的;而另外一些則雖然是固定的，但是一般在工藝運(yùn)行前可以在一定范圍內(nèi)進(jìn)行控制。兩個(gè)重要的固定參數(shù)是：靶結(jié)構(gòu)和磁場。2、靶結(jié)構(gòu)：每個(gè)單獨(dú)的靶都具有其自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和顆粒方向。由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，兩個(gè)看起來完全相同的靶材可能會出現(xiàn)迥然不同的濺射速率。在鍍膜操作中，如果采用了新的或不同的靶，應(yīng)當(dāng)特別注意這一點(diǎn)。如果所有的靶材塊在加工期間具有相似的結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)電源，根據(jù)需要提高或降低功率可以對它進(jìn)行補(bǔ)償。在一套靶中，由于顆粒結(jié)構(gòu)不同，也會產(chǎn)生不同的濺射速率。這也需要在鍍膜期間加以注意。不過，這種情況只有通過更換靶材才能得到解決，這時(shí)候?yàn)榱说玫絻?yōu)良的膜層，必須重新調(diào)整功率或傳動速度。因?yàn)樗俣葘τ诋a(chǎn)品是至關(guān)重要的，所以標(biāo)準(zhǔn)而且適當(dāng)?shù)恼{(diào)整方法是提高功率。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。

磁控濺射技術(shù)原理：電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發(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程中受到磁場洛倫茲力的影響，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，二次電子在磁場的作用下圍繞靶面作圓周運(yùn)動，該電子的運(yùn)動路徑很長。在運(yùn)動過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束縛和延長電子的運(yùn)動路徑，改變電子的運(yùn)動方向，提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。電子的歸宿不只只是基片，真空室內(nèi)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。磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個(gè)正交電磁。海南平衡磁控濺射過程

磁控濺射沉積速度快、基材溫升低、對膜層的損傷小。海南平衡磁控濺射過程

磁控濺射的工藝研究：濺射變量：電壓和功率：在氣體可以電離的壓強(qiáng)范圍內(nèi)如果改變施加的電壓，電路中等離子體的阻抗會隨之改變，引起氣體中的電流發(fā)生變化。改變氣體中的電流可以產(chǎn)生更多或更少的離子，這些離子碰撞靶體就可以控制濺射速率。一般來說，提高電壓可以提高離化率。這樣電流會增加，所以會引起阻抗的下降。提高電壓時(shí)，阻抗的降低會大幅度地提高電流，即大幅度提高了功率。如果氣體壓強(qiáng)不變，濺射源下的基片的移動速度也是恒定的，那么沉積到基片上的材料的量則決定于施加在電路上的功率。在VONARDENNE鍍膜產(chǎn)品中所采用的范圍內(nèi)，功率的提高與濺射速率的提高是一種線性的關(guān)系。海南平衡磁控濺射過程