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          磁控溅射设备体系包括许多类型

          2021-03-08 14:50:18

          磁控溅射设备体系包括许多类型,每个都有不同的工作原理和应用对象。 可是,它们有一个共同点:磁场和电场之间的相互效果导致电子在方针外表邻近盘旋,然后增加了电子碰击氩气发生离子的可能性。 发生的离子在电场的效果下碰击靶外表并溅射靶资料。

          方针源分为平衡和不平衡类型。 平衡的靶源涂膜均匀,不平衡的靶源涂膜层与基材的结合力强。 平衡的方针光源首要用于半导体光学薄膜,不平衡的光源首要用于耐磨装饰膜。 依据磁场配置,磁控管阴可大致分为平衡磁控管阴和不平衡磁控管阴。

          平衡磁控管阴内部和外部的电磁钢磁通量大致相等。 南北的磁力线在方针外表闭合,然后将电子/等离子体限制在方针外表邻近,然后增加了磕碰的可能性并进步了电离效率。 它能够在压力和电压下点着并维持辉光放电,方针利用率相对较高,可是由于电子沿着磁场线移动首要是关闭在方针外表上,因而基板区域的离子轰击较少。 不平衡磁控管溅射技能概念是使磁控管阴的外磁的磁通量大于内磁的磁通量。 

          磁控溅射设备


          南北的磁力线在方针外表上没有完全闭合。 磁力线的一部分能够沿着方针的边缘延伸到基板的区域。 增加基板区域的等离子体密度和气体电离速率。 不论平衡与不平衡,假如磁体是停止的,其磁场特性决定了总体方针利用率小于30%。 为了进步方针利用率,能够运用旋转磁场。 可是旋转磁场需要旋转组织,一起降低了溅射速率。 旋转磁场首要用于大型或有价值的方针。 如半导体薄膜溅射。 关于小型设备和通用工业设备,经常运用多用途磁场固定方针源。

          用磁控管靶源溅射金属和合金很容易,而且焚烧和溅射也很方便。 这是由于靶(阴),等离子体和溅射部分/真空腔能够构成电路。 可是,假如运用溅射绝缘体(例如陶瓷),则电路会损坏。 因而人们运用高频电源,在环路中增加了一个坚固的电容器。 这样,方针就成为绝缘电路中的电容器。 可是,高频磁控管溅射电源价格昂贵,溅射率小,而且接地技能复杂,因而难以大规模选用。 

          为了处理这个问题,创造晰磁控反响溅射。 运用金属靶,添加氩气和氮气或氧气等反响气体。 金属靶由于能量转化而与零件磕碰时,会与反响性气体结合构成氮化物或氧化物。 磁控反响溅射绝缘子似乎很容易,但实际操作却很困难。 首要问题是反响不仅发生在零件外表,而且发生在,真空腔的外表和方针源的外表。 这将导致灭火,方针源和工件外表起弧。 德国莱比锡创造的双靶技能很好地处理了这个问题。 原理是一对方针源是互相的阴极和阳,然后消除了阳外表的氧化或氮化。

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