真空磁控濺射鍍膜工藝具備以下特點：復(fù)合靶?？芍谱鲝?fù)合靶鍍合金膜，目前，采用復(fù)合磁控靶濺射工藝已成功鍍上了Ta-Ti合金、（Tb-Dy）-Fe以及Gb-Co合金膜。復(fù)合靶的結(jié)構(gòu)有四種，分別是圓塊鑲嵌靶、方塊鑲嵌靶、小方塊鑲嵌靶以及扇形鑲嵌靶，其中以扇形鑲嵌靶結(jié)構(gòu)的使用效果為佳。磁控濺射是眾多獲得高質(zhì)量的薄膜技術(shù)當(dāng)中使用較普遍的一種鍍膜工藝，采用新型陰極使其擁有很高的靶材利用率和高沉積速率，該工藝不只用于單層膜的沉積，還可鍍制多層的薄膜，此外，還用于卷繞工藝中用于包裝膜、光學(xué)膜、貼膜等膜層鍍制。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、附著力強等優(yōu)點。海南單靶磁控濺射原理

磁控濺射技術(shù)得以普遍的應(yīng)用,是由該技術(shù)有別于其它鍍膜方法的特點所決定的。其特點可歸納為:可制備成靶材的各種材料均可作為薄膜材料,包括各種金屬、半導(dǎo)體、鐵磁材料,以及絕緣的氧化物、陶瓷等物質(zhì),尤其適合高熔點和低蒸汽壓的材料沉積鍍膜在適當(dāng)條件下多元靶材共濺射方式,可沉積所需組分的混合物、化合物薄膜;在濺射的放電氣中加入氧、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;控制真空室中的氣壓、濺射功率,基本上可獲得穩(wěn)定的沉積速率,通過精確地控制濺射鍍膜時間,容易獲得均勻的高精度的膜厚,且重復(fù)性好;濺射粒子幾乎不受重力影響,靶材與基片位置可自由安排;基片與膜的附著強度是一般蒸鍍膜的10倍以上,且由于濺射粒子帶有高能量,在成膜面會繼續(xù)表面擴散而得到硬且致密的薄膜,同時高能量使基片只要較低的溫度即可得到結(jié)晶膜;薄膜形成初期成核密度高,故可生產(chǎn)厚度10nm以下的極薄連續(xù)膜。河北反應(yīng)磁控濺射步驟反應(yīng)磁控濺射普遍應(yīng)用于化合物薄膜的大批量生產(chǎn)。

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(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：雙向脈沖在一個周期內(nèi)存在正電壓和負(fù)電壓兩個階段，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)中的兩個磁控靶連接在同一脈沖電源上，兩個靶交替充當(dāng)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(chǎn)生了“自清潔”效應(yīng)。

磁控濺射的工藝研究：1、氣體環(huán)境：真空系統(tǒng)和工藝氣體系統(tǒng)共同控制著氣體環(huán)境。首先，真空泵將室體抽到一個高真空。然后，由工藝氣體系統(tǒng)充入工藝氣體，將氣體壓強降低到大約2X10-3torr。為了確保得到適當(dāng)質(zhì)量的同一膜層，工藝氣體必須使用純度為99.995%的高純氣體。在反應(yīng)濺射中，在反應(yīng)氣體中混合少量的惰性氣體可以提高濺射速率。2、氣體壓強：將氣體壓強降低到某一點可以提高離子的平均自由程、進(jìn)而使更多的離子具有足夠的能量去撞擊陰極以便將粒子轟擊出來，也就是提高濺射速率。超過該點之后，由于參與碰撞的分子過少則會導(dǎo)致離化量減少，使得濺射速率發(fā)生下降。如果氣壓過低，等離子體就會熄滅同時濺射停止。提高氣體壓強可提高離化率，但是也就降低了濺射原子的平均自由程，這也可以降低濺射速率。能夠得到較大沉積速率的氣體壓強范圍非常狹窄。如果進(jìn)行的是反應(yīng)濺射，由于它會不斷消耗，所以為了維持均勻的沉積速率，必須按照適當(dāng)?shù)乃俣妊a充新的反應(yīng)鍍渡。磁控濺射就是在外加電場的兩極之間引入一個磁場。

磁控濺射的優(yōu)點：（1）基板有低溫性。相對于二級濺射和熱蒸發(fā)來說，磁控濺射加熱少。（2）有很高的沉積率?？蔀R射鎢、鋁薄膜和反應(yīng)濺射TiO2、ZrO2薄膜（3）環(huán)保工藝。磁控濺射鍍膜法生產(chǎn)效率高，沒有環(huán)境污染。（4）涂層很好的牢固性，濺射薄膜與基板，機械強度得到了改善，更好的附著力。（5）操作容易控制。鍍膜過程，只要保持壓強、電功率濺射條件穩(wěn)定，就能獲得比較穩(wěn)定的沉積速率。（6）成膜均勻。濺射的薄膜密度普遍提高。（7）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。（8）濺射可連續(xù)工作，鍍膜過程容易自動控制，工業(yè)上流水線作業(yè)。磁控濺射是在陰極靶的表面上方形成一個正交電磁場。上海非金屬磁控濺射

在氣體可以電離的壓強范圍內(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。海南單靶磁控濺射原理

反應(yīng)磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜，并能實現(xiàn)單機年產(chǎn)上百萬平方米鍍膜的工業(yè)化生產(chǎn)。但是，直流反應(yīng)濺射的反應(yīng)氣體會在靶表面非侵蝕區(qū)形成絕緣介質(zhì)層，造成電荷積累放電，導(dǎo)致沉積速率降低和不穩(wěn)定，進(jìn)而影響薄膜的均勻性及重復(fù)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(fù)性的技術(shù)。(1)采用雙靶中頻電源解決反應(yīng)磁控濺射過程中因陽極被絕緣介質(zhì)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(diào)節(jié)反應(yīng)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(zhuǎn)靶減小絕緣介質(zhì)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(yīng)過程與沉積過程分室進(jìn)行，既能有效提高薄膜沉積速率，又能使反應(yīng)氣體與薄膜表面充分反應(yīng)生成化合物薄膜。海南單靶磁控濺射原理

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