山西射頻磁控濺射方案

PVD技術(shù)特征：在真空室內(nèi)充入放電所需要的惰性氣體，在高壓電場作用下氣體分子因電離而產(chǎn)生大量正離子。帶電離子被強(qiáng)電場加速，便形成高能量的離子流轟擊蒸發(fā)源材料。在離子轟擊下，蒸發(fā)源材料的原子將離開固體表面，以高速度濺射到基片上并沉積成薄膜。RF濺射：RF濺射使用的頻率約為13.56MHz，它不需要熱陰極，能在較低的氣壓和較低的電壓下進(jìn)行濺射。RF濺射不只可以沉積金屬膜，而且可以沉積多種材料的絕緣介質(zhì)膜，因而使用范圍較廣。電弧離子鍍：陰極弧技術(shù)是在真空條件下，通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態(tài)，從而完成薄膜材料的沉積，該技術(shù)材料的離化率更高，薄膜性能更加優(yōu)異。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)。山西射頻磁控濺射方案

真空磁控濺射技術(shù)的原理：濺射鍍膜的原理是稀薄氣體在異常輝光放電產(chǎn)生的等離子體在電場的作用下，對陰極靶材表面進(jìn)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(xiàn)的是簡單的直流二極濺射，它的優(yōu)點(diǎn)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(jìn)行；在直流二極濺射裝置中增加一個熱陰極和陽極，就構(gòu)成直流三極濺射。增加的熱陰極和陽極產(chǎn)生的熱電子增強(qiáng)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(jìn)行;另外，還可降低濺射電壓，使濺射在低氣壓，低電壓狀態(tài)下進(jìn)行;同時放電電流也增大，并可單獨(dú)控制，不受電壓影響。在熱陰極的前面增加一個電極，構(gòu)成四極濺射裝置，可使放電趨于穩(wěn)定。但是這些裝置難以獲得濃度較高的等離子體區(qū)，沉積速度較低，因而未獲得普遍的工業(yè)應(yīng)用。北京專業(yè)磁控濺射技術(shù)相應(yīng)的真空鍍膜設(shè)備包括真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)、真空濺射鍍膜機(jī)和真空離子鍍膜機(jī)。

反應(yīng)磁控濺射：以金屬、合金、低價金屬化合物或半導(dǎo)體材料作為靶陰極，在濺射過程中或在基片表面沉積成膜過程中與氣體粒子反應(yīng)生成化合物薄膜，這就是反應(yīng)磁控濺射。反應(yīng)磁控濺射普遍應(yīng)用于化合物薄膜的大批量生產(chǎn)，這是因?yàn)椋?1)反應(yīng)磁控濺射所用的靶材料和反應(yīng)氣體純度很高，因而有利于制備高純度的化合物薄膜。(2)通過調(diào)節(jié)反應(yīng)磁控濺射中的工藝參數(shù),可以制備化學(xué)配比或非化學(xué)配比的化合物薄膜，通過調(diào)節(jié)薄膜的組成來調(diào)控薄膜特性。(3)反應(yīng)磁控濺射沉積過程中基板升溫較小，而且制膜過程中通常也不要求對基板進(jìn)行高溫加熱，因此對基板材料的限制較少。

磁控濺射的優(yōu)點(diǎn)：1、沉積速度快、基材溫升低、對膜層的損傷小；2、對于大部分材料，只要能制成靶材，就可以實(shí)現(xiàn)濺射；3、濺射所獲得的薄膜與基片結(jié)合較好；4、濺射所獲得的薄膜純度高、致密度好、成膜均勻性好；5、濺射工藝可重復(fù)性好，可以在大面積基片上獲得厚度均勻的薄膜；6、能夠控制鍍層的厚度，同時可通過改變參數(shù)條件控制組成薄膜的顆粒大小；7、不同的金屬、合金、氧化物能夠進(jìn)行混合，同時濺射于基材上；8、易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學(xué)性能、電學(xué)性能及某些特殊性能。

磁控濺射是物相沉積的一種。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)備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。上世紀(jì)70年代發(fā)展起來的磁控濺射法更是實(shí)現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。因?yàn)槭窃诘蜌鈮合逻M(jìn)行高速濺射，必須有效地提高氣體的離化率。磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場，利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過程，和靶原子碰撞，把部分動量傳給靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成級聯(lián)過程。在這種級聯(lián)過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運(yùn)動的足夠動量，離開靶被濺射出來。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(jié)合力強(qiáng)。吉林雙靶磁控濺射分類

直流濺射方法用于被濺射材料為導(dǎo)電材料的濺射和反應(yīng)濺射鍍膜中，其工藝設(shè)備簡單，有較高的濺射速率。山西射頻磁控濺射方案

物相沉積技術(shù)是指在真空條件下采用物理方法將材料源表面氣化成氣態(tài)原子或分子，或部分電離成離子，并通過低壓氣體過程，在基體表面沉積具有某種特殊功能的薄膜的技術(shù)，物相沉積是主要的表面處理技術(shù)之一。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。物相沉積的主要方法有：真空蒸鍍、濺射鍍膜、電弧等離子體鍍膜、離子鍍膜和分子束外延等。相應(yīng)的真空鍍膜設(shè)備包括真空蒸發(fā)鍍膜機(jī)、真空濺射鍍膜機(jī)和真空離子鍍膜機(jī)。隨著沉積方法和技術(shù)的提升，物相沉積技術(shù)不只可沉積金屬膜、合金膜、還可以沉積化合物、陶瓷、半導(dǎo)體、聚合物膜等。物相沉積技術(shù)早在20世紀(jì)初已有些應(yīng)用，但30年迅速發(fā)展成為一門極具廣闊應(yīng)用前景的新技術(shù)，并向著環(huán)保型、清潔型趨勢發(fā)展。在鐘表行業(yè)，尤其是高級手表金屬外觀件的表面處理方面達(dá)到越來越為普遍的應(yīng)用。山西射頻磁控濺射方案