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磁控真空鍍膜設(shè)備工作原理
發(fā)布時間:2014-06-23 瀏覽:  次

  磁控真空鍍膜設(shè)備要利用輝光放電(glow discharge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面, 靶材的原子被彈出而堆積在基板表面形成薄膜。

  濺鍍薄膜的性質(zhì)、均勻度都比蒸鍍薄膜來的好,但是鍍膜速度卻比蒸鍍慢很多。

  新型的濺鍍設(shè)備幾乎都使用強(qiáng)力磁鐵將電子成螺旋狀運(yùn)動以加速靶材周圍的氬氣離子化, 造成靶與氬氣離子間的撞擊機(jī)率增加, 提高濺鍍速率。

  一般金屬鍍膜大都采用直流濺鍍,而不導(dǎo)電的陶磁材料則使用RF交流濺鍍,基本的原理是在真空中利用輝光放電(glow discharge)將氬氣(Ar)離子撞擊靶材(target)表面,電漿中的陽離子會加速沖向作為被濺鍍材的負(fù)電極表面,這個沖擊將使靶材的物質(zhì)飛出而沉積在基板上形成薄膜。

  一般來說,利用濺鍍制程進(jìn)行薄膜披覆有幾項特點(diǎn):

  (1)金屬、合金或絕緣物均可做成薄膜材料。

  (2)再適當(dāng)?shù)脑O(shè)定條件下可將多元復(fù)雜的靶材制作出同一組成的薄膜。

  (3)利用放電氣氛中加入氧或其它的活性氣體,可以制作靶材物質(zhì)與氣體分子的混合物或化合物。

  (4)靶材輸入電流及濺射時間可以控制,容易得到高精度的膜厚。

  (5)較其它制程利于生產(chǎn)大面積的均一薄膜。

  (6)濺射粒子幾不受重力影響,靶材與基板位置可自由安排。

  (7)基板與膜的附著強(qiáng)度是一般蒸鍍膜的10倍以上,且由于濺射粒子帶有高能量,在成膜面會繼續(xù)表面擴(kuò)散而得到硬且致密的薄膜,同時此高能量使基板只要較低的溫度即可得到結(jié)晶膜。

  (8)薄膜形成初期成核密度高,可生產(chǎn)10nm以下的極薄連續(xù)膜。

  (9)靶材的壽命長,可長時間自動化連續(xù)生產(chǎn)。

  (10)靶材可制作成各種形狀,配合機(jī)臺的特殊設(shè)計做更好的控制及最有效率的生產(chǎn)。

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