PVD技術特征如下:在真空室內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生大量正離子。帶電離子被強電場加速,便形成高能量的離子流轟擊蒸發源材料。在離子轟擊下,蒸發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膜,因而使用范圍較廣。電弧離子鍍:陰極弧技術是在真空條件下,通過低電壓和高電流將靶材離化成離子狀態,從而完成薄膜材料的沉積,該技術材料的離化率更高,薄膜性能更加優異。在直流二極濺射裝置中增加一個熱陰極和陽極,就構成直流三極濺射。江西專業磁控濺射特點
磁控濺射的優點如下: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,就可以實現濺射;3、濺射所獲得的薄膜與基片結合較好;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、氧化物能夠進行混合,同時濺射于基材上;8、易于實現工業化。吉林金屬磁控濺射過程磁控濺射是物理的氣相沉積的一種,也是物理的氣相沉積中技術較為成熟的。
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,膜層質量好,可重復性好,便于產業化生產。它的發展引起了薄膜制備工藝的巨大變革。磁控濺射源在結構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,并組成環形磁場。
磁控直流濺射法要求靶材能夠將從離子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極,從而該方法只能濺射導體材料,不適于絕緣材料。因為轟擊絕緣靶材時,表面的離子電荷無法中和,這將導致靶面電位升高,外加電壓幾乎都加在靶上,兩極間的離子加速與電離的機會將變小,甚至不能電離,導致不能連續放電甚至放電停止,濺射停止。故對于絕緣靶材或導電性很差的非金屬靶材,須用射頻濺射法。濺射過程中涉及到復雜的散射過程和多種能量傳遞過程:入射粒子與靶材原子發生彈性碰撞,入射粒子的一部分動能會傳給靶材原子;某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘(對于金屬是5-10eV),從而從晶格點陣中被碰撞出來,產生離位原子;這些離位原子進一步和附近的原子依次反復碰撞,產生碰撞級聯;當這種碰撞級聯到達靶材表面時,如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結合能(對于金屬是1-6eV),這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空。濺射所獲得的薄膜純度高、致密度好、成膜均勻性好。
磁控濺射的工藝研究:1、功率。每一個陰極都具有自己的電源。根據陰極的尺寸和系統設計,功率可以在0~150KW之間變化。電源是一個恒流源。在功率控制模式下,功率固定同時監控電壓,通過改變輸出電流來維持恒定的功率。在電流控制模式下,固定并監控輸出電流,這時可以調節電壓。施加的功率越高,沉積速率就越大。2、速度。另一個變量是速度。對于單端鍍膜機,鍍膜區的傳動速度可以在每分鐘0~600英寸之間選擇。對于雙端鍍膜機,鍍膜區的傳動速度可以在每分鐘0~200英寸之間選擇。在給定的濺射速率下,傳動速度越低則表示沉積的膜層越厚。3、氣體。較后一個變量是氣體,可以在三種氣體中選擇兩種作為主氣體和輔氣體來進行使用。濺射工藝可重復性好,可以在大面積基片上獲得厚度均勻的薄膜。北京反應磁控濺射方案
真空磁控濺射涂層技術不同于真空蒸發涂層技術。江西專業磁控濺射特點
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生變化。改變氣體中的電流可以產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鍍膜產品中所采用的范圍內,功率的提高與濺射速率的提高是一種線性的關系。江西專業磁控濺射特點
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