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。在反應濺射中,在反應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。如果進行的是反應濺射,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?shù)乃俣妊a充新的反應鍍渡。磁控濺射的優(yōu)點:膜的牢固性好。貴州多層磁控濺射流程
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,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。海南多層磁控濺射用處濺射是指荷能顆粒轟擊固體表面,使固體原子或分子從表面射出的現(xiàn)象。
磁控濺射又稱為高速低溫濺射。在磁場約束及增強下的等離子體中的工作氣體離子,在靶陰極電場的加速下,轟擊陰極材料,使材料表面的原子或分子飛離靶面,穿越等離子體區(qū)以后在基片表面淀積、遷移較終形成薄膜。與二極濺射相比較,磁控濺射的沉積速率高,基片升溫低,膜層質(zhì)量好,可重復性好,便于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。它的發(fā)展引起了薄膜制備工藝的巨大變革。磁控濺射源在結(jié)構(gòu)上必須具備兩個基本條件:(1)建立與電場垂直的磁場;(2)磁場方向與陰極表面平行,并組成環(huán)形磁場。
非平衡磁控濺射的磁場有邊緣強,也有中部強,導致濺射靶表面磁場的“非平衡”。磁控濺射靶的非平衡磁場不只有通過改變內(nèi)外磁體的大小和強度的永磁體獲得,也有由兩組電磁線圈產(chǎn)生,或采用電磁線圈與永磁體混合結(jié)構(gòu),還有在陰極和基體之間增加附加的螺線管,用來改變陰極和基體之間的磁場,并以它來控制沉積過程中離子和原子的比例。非平衡磁控濺射系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu),一種是其芯部磁場強度比外環(huán)高,磁力線沒有閉合,被引向真空室壁,基體表面的等離子體密度低,因此該方式很少被采用。另一種是外環(huán)磁場強度高于芯部磁場強度,磁力線沒有完全形成閉合回路,部分外環(huán)的磁力線延伸到基體表面,使得部分二次電子能夠沿著磁力線逃逸出靶材表面區(qū)域,同時再與中性粒子發(fā)生碰撞電離,等離子體不再被完全限制在靶材表面區(qū)域,而是能夠到達基體表面,進一步增加鍍膜區(qū)域的離子濃度,使襯底離子束流密度提高,通常可達5mA/cm2以上。這樣濺射源同時又是轟擊基體表面的離子源,基體離子束流密度與靶材電流密度成正比,靶材電流密度提高,沉積速率提高,同時基體離子束流密度提高,對沉積膜層表面起到一定的轟擊作用。真空磁控濺射涂層技術(shù)與真空蒸發(fā)涂層技術(shù)相比有許多優(yōu)點。
真空磁控濺射的分類:平面磁控濺射:平衡平面濺射是較常用的平面靶磁控濺射,磁力線有閉合回路且與陰極平行,即在陰極表面構(gòu)成一個正交的電磁場環(huán)形區(qū)域。等離子體被束縛在靶表面距離靶面大約60cm的區(qū)域,通常在基片上加負偏壓來改善膜與基體的結(jié)合能力;非平衡平面磁控濺射為了將等離子區(qū)域擴展,利用磁體擺放方式的調(diào)整,可以方便的獲得不同的非平衡磁控源。圓柱磁控濺射沉積技術(shù):利用圓柱形磁控陰極實現(xiàn)濺射的技術(shù)磁控源是關(guān)鍵部分,陰極在中心位置的叫磁控源;陽極在中心位置的叫反磁控源。物相沉積技術(shù)普遍應用于航空航天、電子、光學、機械、建筑、輕工、冶金、材料等領域。安徽金屬磁控濺射用途
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)直流電源進行磁控濺射沉積。貴州多層磁控濺射流程
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,熔融鑄造法無法實現(xiàn)難熔金屬濺射靶材的制備,對于熔點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;對于無機非金屬靶材、復合靶材,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,粉末冶金工藝還具有容易獲得均勻細晶結(jié)構(gòu)、節(jié)約原材料、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點。貴州多層磁控濺射流程
廣東省科學院半導體研究所是一家服務型類企業(yè),積極探索行業(yè)發(fā)展,努力實現(xiàn)產(chǎn)品創(chuàng)新。是一家****企業(yè),隨著市場的發(fā)展和生產(chǎn)的需求,與多家企業(yè)合作研究,在原有產(chǎn)品的基礎上經(jīng)過不斷改進,追求新型,在強化內(nèi)部管理,完善結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時,良好的質(zhì)量、合理的價格、完善的服務,在業(yè)界受到寬泛好評。公司業(yè)務涵蓋微納加工技術(shù)服務,真空鍍膜技術(shù)服務,紫外光刻技術(shù)服務,材料刻蝕技術(shù)服務,價格合理,品質(zhì)有保證,深受廣大客戶的歡迎。廣東省半導體所順應時代發(fā)展和市場需求,通過**技術(shù),力圖保證高規(guī)格高質(zhì)量的微納加工技術(shù)服務,真空鍍膜技術(shù)服務,紫外光刻技術(shù)服務,材料刻蝕技術(shù)服務。