河南磁控濺射用途

磁控濺射靶材的應(yīng)用領(lǐng)域：眾所周知，靶材材料的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與下游應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的薄膜技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)息息相關(guān)，隨著應(yīng)用產(chǎn)業(yè)在薄膜產(chǎn)品或元件上的技術(shù)改進(jìn)，靶材技術(shù)也應(yīng)隨之變化。如Ic制造商．近段時(shí)間致力于低電阻率銅布線的開發(fā)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將大幅度取代原來(lái)的鋁膜，這樣銅靶及其所需阻擋層靶材的開發(fā)將刻不容緩。另外，近年來(lái)平面顯示器大幅度取代原以陰極射線管為主的電腦顯示器及電視機(jī)市場(chǎng)。亦將大幅增加ITO靶材的技術(shù)與市場(chǎng)需求。此外在存儲(chǔ)技術(shù)方面。高密度、大容量硬盤，高密度的可擦寫光盤的需求持續(xù)增加．這些均導(dǎo)致應(yīng)用產(chǎn)業(yè)對(duì)靶材的需求發(fā)生變化。下面我們將分別介紹靶材的主要應(yīng)用領(lǐng)域，以及這些領(lǐng)域靶材發(fā)展的趨勢(shì)。脈沖磁控濺射是采用矩形波電壓的脈沖電源代替?zhèn)鹘y(tǒng)直流電源進(jìn)行磁控濺射沉積。河南磁控濺射用途

直流濺射的結(jié)構(gòu)原理：真空室中裝有輝光放電的陰極，靶材就裝在此極表面上，接受離子轟擊；安裝鍍膜基片或工件的樣品臺(tái)以及真空室接地，作為陽(yáng)極。操作時(shí)將真空室抽至高真空后，通入氬氣，并使其真空度維持在1.0Pa左右，再加上2-3kV的直流電壓于兩電極之上，即可產(chǎn)生輝光放電。此時(shí)，在靶材附近形成高密度的等離子體區(qū)，即負(fù)輝區(qū)該區(qū)中的離子在直流電壓的加速下轟擊靶材即發(fā)生濺射效應(yīng)。由靶材表面濺射出來(lái)的原子沉積在基片或工件上，形成鍍層。湖北脈沖磁控濺射特點(diǎn)磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)：膜的牢固性好。

脈沖磁控濺射的分類：（1）單向脈沖：?jiǎn)蜗蛎}沖正電壓段的電壓為零!濺射發(fā)生在負(fù)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(gè)周期內(nèi)存在正電壓和負(fù)電壓兩個(gè)階段，在負(fù)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(gè)磁控靶連接在同一脈沖電源上，兩個(gè)靶交替充當(dāng)陰極和陽(yáng)極。陰極靶在濺射的同時(shí)，陽(yáng)極靶完成表面清潔，如此周期性地變換磁控靶極性，就產(chǎn)生了“自清潔”效應(yīng)。

磁控濺射的原理：磁控濺射的工作原理是指電子在電場(chǎng)E的作用下，在飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞，使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子；新電子飛向基片，Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜，而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生E×B所指的方向漂移，簡(jiǎn)稱E×B漂移，其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場(chǎng)，則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)路徑不只很長(zhǎng)，而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi)，并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar來(lái)轟擊靶材，從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加，二次電子的能量消耗殆盡，逐漸遠(yuǎn)離靶表面，并在電場(chǎng)E的作用下較終沉積在基片上。由于該電子的能量很低，傳遞給基片的能量很小，致使基片溫升較低。有些鍍膜要用到射頻電源，如功率大，需做好屏蔽處理。

真空磁控濺射技術(shù)的特點(diǎn)：磁控濺射是由二極濺射基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)，在靶材表面建立與電場(chǎng)正交磁場(chǎng)，解決了二極濺射沉積速率低，等離子體離化率低等問題，成為鍍膜工業(yè)主要方法之一。磁控濺射與其它鍍膜技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)：可制備成靶的材料廣，幾乎所有金屬，合金和陶瓷材料都可以制成靶材；在適當(dāng)條件下多元靶材共濺射方式，可沉積配比精確恒定的合金；在濺射的放電氣氛中加入氧、氮或其它活性氣體，可沉積形成靶材物質(zhì)與氣體分子的化合物薄膜；通過精確地控制濺射鍍膜過程，容易獲得均勻的高精度的膜厚；通過離子濺射靶材料物質(zhì)由固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子態(tài)，濺射靶的安裝不受限制，適合于大容積鍍膜室多靶布置設(shè)計(jì)；濺射鍍膜速度快，膜層致密，附著性好等特點(diǎn)，很適合于大批量，高效率工業(yè)生產(chǎn)。磁控濺射的工作原理是指電子在電場(chǎng)E的作用下，飛向基片過程中與氬原子發(fā)生碰撞，使其產(chǎn)生出Ar正離子。河南磁控濺射用途

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)。河南磁控濺射用途

磁控濺射的工藝研究：1、功率：每一個(gè)陰極都具有自己的電源。根據(jù)陰極的尺寸和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，功率可以在0~150KW之間變化。電源是一個(gè)恒流源。在功率控制模式下，功率固定同時(shí)監(jiān)控電壓，通過改變輸出電流來(lái)維持恒定的功率。在電流控制模式下，固定并監(jiān)控輸出電流，這時(shí)可以調(diào)節(jié)電壓。施加的功率越高，沉積速率就越大。2、速度：另一個(gè)變量是速度。對(duì)于單端鍍膜機(jī)，鍍膜區(qū)的傳動(dòng)速度可以在每分鐘0~600英寸之間選擇。對(duì)于雙端鍍膜機(jī)，鍍膜區(qū)的傳動(dòng)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(dòng)速度越低則表示沉積的膜層越厚。3、氣體：較后一個(gè)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(lái)進(jìn)行使用。河南磁控濺射用途