磁控溅射原理

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磁控溅射的原理及应用

磁控溅射的原理及应用

磁控溅射的原理及应用1. 什么是磁控溅射磁控溅射是一种常用的薄膜沉积技术,通过利用磁场将材料原子或离子从靶材表面释放出来,形成一个薄膜层,沉积在基底表面上的一种方法。

这种方法可以在真空环境中进行,可以用于各种材料包括金属、合金、氧化物等。

2. 磁控溅射的原理磁控溅射的原理基于带电粒子在磁场中的运动规律。

溅射系统通常由一个靶材和一个基底组成,它们被放置在真空室中。

磁控溅射的过程包括以下几个步骤:1.靶材表面被离子轰击,其中的原子或离子被释放出来。

2.磁场控制离子在真空室中的运动轨迹。

3.基底表面上的原子或离子吸附并形成一个薄膜层。

这个过程中,磁场是十分重要的。

磁场会引导离子沿着特定的轨迹运动,使得离子沉积在基底的特定位置上。

磁场还可以控制离子的能量和方向,从而影响薄膜的性质和微结构。

3. 磁控溅射的应用磁控溅射是一种多功能的薄膜沉积技术,广泛应用于各种领域。

3.1 表面涂层磁控溅射可以用于向基底表面沉积各种薄膜层。

这些薄膜层可以具有不同的功能,如防腐、耐磨、导电等。

它们可以用于改善材料的性能和外观。

3.2 光学薄膜磁控溅射可以制备高质量的光学薄膜。

这些薄膜可以应用于光学器件,如镜片、滤光片、反射镜等。

因为磁控溅射是在真空环境中进行的,所以这些光学薄膜可以具有良好的光学性能。

3.3 金属薄膜磁控溅射可以制备金属薄膜。

这些薄膜可以具有高导电性和优良的机械性能,可用于电子器件、导电材料等领域。

3.4 磁性材料磁控溅射还可以制备磁性材料薄膜。

这些薄膜可以具有特定的磁性性能,如高矫顽力、高饱和磁感应强度等。

它们可以应用于磁存储器件、传感器等领域。

4. 总结磁控溅射是一种重要的薄膜沉积技术,通过利用磁场控制离子运动和沉积位置,可以制备各种功能薄膜。

它在表面涂层、光学薄膜、金属薄膜和磁性材料等领域有着广泛的应用。

磁控溅射技术的发展,为材料科学和工程领域提供了新的可能性,为各种应用提供了高性能的薄膜材料。

磁控溅射镀膜工艺参数对薄膜性能影响

磁控溅射镀膜工艺参数对薄膜性能影响

磁控溅射镀膜工艺参数对薄膜性能影响一、磁控溅射镀膜技术概述磁控溅射技术,作为一种先进的物理气相沉积技术,广泛应用于薄膜制备领域。

该技术通过在高真空环境中,利用磁场和电场的共同作用,使得靶材表面产生等离子体,靶材原子或分子被激发并溅射出来,随后沉积在基底上形成薄膜。

磁控溅射技术因其高沉积速率、良好的膜厚均匀性、较低的沉积温度以及能够制备高纯度薄膜等优点,被广泛用于制备各种高性能薄膜材料。

1.1 磁控溅射技术的原理磁控溅射技术的核心原理是利用磁场对等离子体中的电子进行约束,形成所谓的“磁镜效应”,使得电子在靶材表面附近形成高密度区域,从而提高溅射效率。

在溅射过程中,靶材原子或分子被等离子体中的离子撞击而逸出,并在电场的作用下飞向基底,沉积形成薄膜。

1.2 磁控溅射技术的应用磁控溅射技术在多个领域有着广泛的应用,包括但不限于:- 光学薄膜:用于制射镜、增透膜、滤光片等。

- 电子器件:用于制备半导体器件中的绝缘层、导电层等。

- 装饰镀膜:用于制备各种装饰性金属膜。

- 耐磨镀膜:用于提高材料表面的硬度和耐磨性。

二、磁控溅射镀膜工艺参数磁控溅射镀膜工艺参数对薄膜的性能有着决定性的影响。

这些参数包括溅射功率、溅射气压、溅射气体种类、溅射时间、基底温度等。

通过精确控制这些参数,可以优化薄膜的物理、化学和机械性能。

2.1 溅射功率对薄膜性能的影响溅射功率是影响薄膜性能的关键因素之一。

溅射功率越高,靶材表面的等离子体密度越大,溅射速率也越高。

然而,过高的溅射功率可能导致薄膜内部产生较多的缺陷,如气泡、晶格畸变等,从而影响薄膜的性能。

因此,选择合适的溅射功率对于获得高质量的薄膜至关重要。

2.2 溅射气压对薄膜性能的影响溅射气压同样对薄膜性能有着显著的影响。

较低的溅射气压有利于提高薄膜的致密性,减少薄膜内部的孔隙率,但过低的气压可能导致薄膜生长过程中的原子迁移率降低,影响薄膜的均匀性。

相反,较高的溅射气压可以增加薄膜的沉积速率,但可能会降低薄膜的致密性。

射频磁控溅射原理

射频磁控溅射原理

射频磁控溅射原理射频磁控溅射是一种常用的薄膜沉积技术,广泛应用于半导体、光伏和平板显示等领域。

其原理是利用射频场和磁控场来激发靶材并产生离子化的原子或分子,然后将其沉积到基底上形成薄膜。

在这个过程中,射频场和磁控场的作用起着至关重要的作用。

首先,让我们来看一下射频场。

射频场是一种高频交变电场,通过与靶材的相互作用,可以产生离子化的原子或分子。

通常,射频场的频率在几MHz到几十MHz之间,这样的高频交变电场可以将靶材中的原子或分子激发出来,从而形成离子化的物质。

其次,我们再来看一下磁场的作用。

磁场可以用来控制离子的方向和速度,从而使得沉积在基底上的薄膜具有更加均匀的性质。

磁场通常是通过在靶材周围设置一定的磁场来实现的,这样可以将离子聚集在一起,并控制它们与基底的碰撞过程。

在射频磁控溅射过程中,首先在真空室中,放置含有被溅射材料的靶材,通过真空系统将真空室抽成高真空状态。

然后,通过外部加入射频电场和磁场,激发靶材表面的原子或分子,使其离子化。

随后,这些离子在磁场的作用下,被引导到基底上,形成均匀的薄膜。

射频磁控溅射技术有很多优点。

首先,它可以在较低的温度下进行沉积,这对于一些温度敏感的基底是非常重要的。

其次,射频磁控溅射过程中的原子或分子离子化程度高,可以形成致密的薄膜,而且薄膜的结合强度也很高。

此外,由于离子在磁场的作用下可以被定向引导,因此可以形成均匀的薄膜。

然而,射频磁控溅射技术也存在一些问题。

首先,射频场和磁场的调控需要较好的技术水平,否则可能无法形成均匀的薄膜。

其次,由于射频场和磁场可能对其他设备产生干扰,因此对设备的要求也较高。

另外,一些材料并不适合通过射频磁控溅射来进行沉积,这需要进行充分的材料选择。

总的来说,射频磁控溅射技术是一种非常重要的薄膜沉积技术,具有广泛的应用前景。

通过合理的射频场和磁场的设计调控,可以形成致密、均匀的薄膜,满足不同领域对于薄膜材料的要求。

未来,随着材料科学和工艺技术的不断发展,射频磁控溅射技术将会得到更加广泛的应用。

ecr磁控溅射原理

ecr磁控溅射原理

ecr磁控溅射原理ECR磁控溅射原理什么是ECR磁控溅射?ECR磁控溅射(Electron Cyclotron Resonance Magnetron Sputtering)是一种常用的薄膜制备技术,它利用电子回旋共振效应和磁控溅射技术相结合,能够在低温下制备高质量的薄膜。

下面将介绍ECR磁控溅射的工作原理及其应用。

电子回旋共振效应电子回旋共振效应是指当带有准确频率的外加射频电场作用于等离子体中自由电子时,电子会在磁场的引导下形成一个稳定的轨道运动。

这种回旋共振现象可以让电子获得足够的能量和速度,从而具备溅射衬底表面的能力。

磁控溅射技术磁控溅射是利用电子轨道高度控制的特点,通过磁场将惰性气体(如氩气)离子化,形成等离子体,并加速氩离子轰击靶材产生溅射。

溅射的靶材会被氩离子击中并释放出原子或分子,然后在真空中沉积到衬底表面形成薄膜。

ECR磁控溅射原理ECR磁控溅射利用强大的射频电磁场与静磁场相互作用,使电子在磁场中回旋共振,得到足够的能量后,将能量传递给惰性气体成为等离子体。

在等离子体的作用下,靶材表面的原子或分子被离子击中并溅射,最终形成薄膜。

ECR磁控溅射的优势•低温制备:ECR磁控溅射的工作温度相对较低,可以制备高熔点材料薄膜。

•高纯度薄膜:由于只有靶材物质被击中溅射,薄膜的纯度较高。

•高沉积速率:ECR磁控溅射能够提供较高的离子能量和流密度,导致较高的沉积速率。

•薄膜质量优良:ECR磁控溅射制备的薄膜具有较高的致密性、较好的附着力和较小的残余应力。

ECR磁控溅射的应用ECR磁控溅射技术广泛应用于微电子器件、光学薄膜、磁性薄膜、超硬涂层等领域。

各种功能薄膜的制备都可以采用ECR磁控溅射技术进行,如导电膜、阻障膜、光学反射膜等,满足了不同应用领域对薄膜性能要求的多样化需求。

ECR磁控溅射技术的发展不仅拓展了薄膜制备的领域,还为多种先进功能材料的研究提供了强有力的工具和手段。

未来随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展,ECR磁控溅射必将发挥更加重要的作用。

磁控溅射仪原理

磁控溅射仪原理

磁控溅射仪原理磁控溅射仪是一种常用的薄膜制备设备,其原理是利用磁场控制电子轰击靶材,使靶材表面的原子或分子被剥离并沉积在基底上形成薄膜。

下面将详细介绍磁控溅射仪的原理。

1. 靶材磁控溅射仪的靶材通常是金属或合金,也可以是陶瓷、玻璃等材料。

靶材的选择取决于所需的薄膜材料和性质。

2. 真空室磁控溅射仪的操作需要在高真空环境下进行,因此需要一个真空室。

真空室通常由不锈钢制成,内部表面光滑,以减少气体分子的碰撞和吸附。

3. 磁控系统磁控溅射仪的磁控系统是其核心部分。

它由磁铁、磁场控制器和靶材支架组成。

磁铁产生一个强磁场,将电子束聚焦在靶材表面,使其被剥离。

磁场控制器可以调节磁场的大小和方向,以控制薄膜的成分和性质。

靶材支架用于固定靶材并将其与磁铁相连。

4. 电子枪电子枪是磁控溅射仪的另一个重要组成部分。

它产生高能电子束,用于轰击靶材表面。

电子束的能量和电流可以通过调节电子枪的电压和电流来控制。

5. 基底基底是薄膜沉积的目标。

它通常是硅片、玻璃等材料。

基底的表面应该光滑、干净,以便薄膜的质量和附着性。

6. 气体在磁控溅射过程中,需要将真空室抽成高真空状态,以减少气体分子的碰撞和吸附。

但是,为了维持电子束的稳定性,需要在真空室中注入一定量的惰性气体,如氩气。

氩气分子被电子束轰击后会产生等离子体,进而促进靶材表面原子或分子的剥离。

总之,磁控溅射仪利用磁场控制电子束轰击靶材表面,使其原子或分子被剥离并沉积在基底上形成薄膜。

其原理简单、操作方便、薄膜质量高,因此在材料科学、电子学、光学等领域得到了广泛应用。

磁控溅射.ppt

磁控溅射.ppt

通过磁场提高溅射率的基本原理由
Penning在60多年前发明,后来由Kay和
其他人发展起来,并研制出溅射枪和柱式
磁场源。1979年Chapin引入了平面磁控
结构。
速度为v的电子在电场E和磁感强度为B
的磁场中将受到洛仑兹力的作用:

F e( E v B )



电荷在均匀电磁场中运动
镜像磁场磁力线分布示意图

地球本身磁场的分布也属于镜像场,在外层空间运 动的带电粒子进入地球磁场影响范围后, 将绕地磁感 应线做变幅螺旋运动, 在两极间来回振荡, 形成有名 的范· 阿伦辐射带即地球大气层中的电离层 。 有时范· 阿伦辐射带中的带电粒子因空间磁场的变化 而在两极附近进入地球大气层,引起极光。
溅射的优缺点
溅射工艺可重复性较好,膜厚可控制,可以在大面积 优点 基片上获得厚度均匀的薄膜。 对于任何材料,只要能做成靶材,就可实现溅射; 溅射所获得的薄膜与基片结合较好; 溅射所获得的薄膜纯度较高,致密性好;
缺点 它的沉积速率低,基片温升高
易受杂质气体影响
二、溅射装置
2.1 直流溅射(DC sputtering)
+
假设t= 0 时电子位于坐标原点并且初速 为零, E、B均为常数, 该方程的解为
运动轨迹为在YOZ 平面内沿Z 轴平行前 进的摆线
电荷在非均匀电磁场中运动
电荷在非均匀磁场中运动除了受到洛伦兹力外,还 要受到一个由于磁场的空间分布不均匀性而引起的磁 阻力
F m a q E ( x, y , z ) q v B( x, y , z ) B( x, y , z )

溅射率和离子能量的关系
Cu膜溅射蒸发速度对粒子数的 分布曲线

《磁控溅射镀膜技术》课件

《磁控溅射镀膜技术》课件

要点二
溅射参数与工艺条件
溅射参数和工艺条件对磁控溅射镀膜的沉积速率、膜层质 量、附着力等有着重要影响。主要的溅射参数包括工作气 压、磁场强度、功率密度等,工艺条件包括基材温度、气 体流量和组成等。通过对这些参数的优化和控制,可以获 得具有优异性能的膜层。
磁控溅射镀膜设备
03
与系统
磁控溅射镀膜设备的组成
多元靶材磁控溅射
技术
研究多种材料同时溅射的工艺技 术,实现多元材料的复合镀膜, 拓展镀膜材料的应用范围。
磁控溅射与其他技术的结合应用
磁控溅射与脉冲激光沉积技术结合
01
通过结合两种技术,实现快速、大面积的镀膜,提高生产效率

磁控溅射与化学气相沉积技术结合
02
利用化学气相沉积技术在磁控溅射的基础上进一步优化镀膜性
磁控溅射机制
在磁场的作用下,电子的运动轨迹发生偏转,增加与气体分子的碰撞概率,产 生更多的离子和活性粒子,从而提高了溅射效率和沉积速率。
磁控溅射镀膜的工艺流程
要点一
工艺流程概述
磁控溅射镀膜的工艺流程包括前处理、溅射镀膜和后处理 三个阶段。前处理主要是对基材进行清洗和预处理,确保 基材表面的清洁度和粗糙度符合要求;溅射镀膜是整个工 艺的核心部分,通过控制溅射参数和工艺条件,实现膜层 的均匀、致密和附着力强的沉积;后处理主要包括对膜层 的退火、冷却和清洗等处理,以优化膜层性能。
纳米薄膜的制备与应用
总结词
纳米薄膜因其独特的物理和化学性质在许多 领域具有巨大的应用潜力。
详细描述
磁控溅射技术可以用于制备纳米级别的薄膜 ,如纳米复合材料、纳米陶瓷、纳米金属等 ,这些薄膜在催化剂、传感器、电池等领域 有广泛应用。
其他领域的应用研究

磁控溅射法制备薄膜原理

磁控溅射法制备薄膜原理

磁控溅射法制备薄膜原理介绍磁控溅射法(Magnetron sputtering)是一种常用的薄膜制备技术。

通过溅射材料表面的原子或离子,将其沉积在基底表面,形成所需的薄膜。

本文将详细介绍磁控溅射法制备薄膜的原理、操作步骤以及其在工业和科研中的应用。

磁控溅射法原理磁控溅射法利用磁控电子束对溅射材料进行轰击,使其释放出离子或原子,然后通过磁场引导这些离子或原子运动,并沉积在基底表面。

主要原理包括:溅射、离子化、束流调制以及沉积等过程。

溅射溅射是磁控溅射法的核心过程,其基本原理是利用高能离子或原子轰击溅射靶材表面,使溅射材料从靶材上脱落,并在经过磁场引导后沉积在基底上。

溅射材料的选择对薄膜质量和性能有重要影响。

离子化离子化是通过加速电压将气体轰击成离子。

常用的气体有氩气、氙气等,其离子化过程是由靶材上脱落的原子或分子迅速与气体分子碰撞,产生离子。

束流调制束流调制是通过磁场控制离子或原子运动轨迹,使其保持较高的能量和较小的散射角度,提高薄膜沉积速率和均匀性。

沉积沉积是将离子或原子沉积在基底表面,形成薄膜的过程。

沉积速率、沉积温度和沉积时间等因素会影响薄膜的结构和性能。

操作步骤磁控溅射法制备薄膜的操作步骤包括溅射室准备、真空抽取、靶材装载、参数调节、离子清洗、薄膜沉积等。

溅射室准备在开始溅射制备薄膜之前,需要清洁溅射室,并确保各个部件都处于良好状态。

同时,调整靶材位置和磁场强度,以便实现高质量的溅射过程。

真空抽取将溅射室进行真空抽取,以排除其内部的气体和杂质。

真空程度通常需要达到纳帕级别或更高,以确保薄膜制备过程不受外界气体的干扰。

靶材装载将待溅射的靶材装载至溅射室,并固定在相应的位置上。

靶材的选择应根据所需薄膜的组成和性能来确定。

参数调节根据所需薄膜的要求,调节溅射气体流量、溅射功率、离子能量和沉积速率等参数。

不同的参数会对薄膜的成分、结构和性能产生不同的影响。

离子清洗在沉积薄膜之前,常常需要进行离子清洗,以去除基底表面的气体和杂质。

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Making the IMPOSSIBLE possible
➢中频(MF)磁控溅射
15
中频交流磁控溅射可用在单个阴极靶系统中。 工业上一般使用孪生靶溅射系统。
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
16
➢中频(MF)磁控溅射
中频交流孪生靶溅射的两个靶位上的工作波形
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
➢磁控溅射分类
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• 射频(RF)磁控溅射 • 直流(DC)磁控溅射 • 中频(MF)磁控溅射
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
➢射频(RF)磁控溅射
12
右图为射频磁控溅射实验装 置示意图。
易打弧,不稳定 工作稳定,
在反应溅射中要严格 无打弧现象, 控制反应气体流量 溅射速率快
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
➢Al背电极工艺参数
24
制备方法的选择:采用DC溅射铝平面矩形靶
工艺参数: • 本底真空2~3×10-3Pa
• 工作气压~0.3~0.6 Pa
21
➢中频(MF)磁控溅射
中频孪生旋转靶磁控溅射
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
22
➢中频(MF)磁控溅射
中频反应磁控溅射中的“迟滞回线”现象
Process control:
high deposition rate
unstable transition mode.
• 电子运动路径变长,与Ar原子碰撞几率增加, 提高溅射效率。
• 电子只有在其能量将耗尽时才会落到基片上, 基片温度上升慢。
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
➢磁控溅射的优点
• 稳定性好 • 重复性好 • 均匀性好 • 高速 • 低温
8
• 应用广泛 – 金属 – 非金属 – 金属化合物 – 非金属化合物
在此过程中不断和Ar原子碰 撞,产生更多的Ar离子和电
E
子。Ar离子在电场的作用下
加速轰击靶材,溅射出大量
的靶材原子,呈中性的靶原
子(或分子)沉积在基片上
成膜。
Ar e-
e-
+ Ar+ + Ar+
e-
V (<0)
基片 靶材
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
➢磁控溅射原理
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➢中频(MF)磁控溅射
让不可能成为可能
Makingபைடு நூலகம்the IMPOSSIBLE possible
20
➢中频(MF)磁控溅射
➢旋转靶的优点
• 靶材利用率最高可达 70% 以上 • 靶材有更长的使用寿命 • 更快的溅射速率 • 杜绝靶中毒现象
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
• 阴极暗区是气体辉光放电的最基本组 成 部分。
• 在负辉光区,电子碰撞气体原子产生强烈的发光。 • 法拉第暗区和正柱区几乎是等电位区,不一定是辉光放电所必需。
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
➢磁控溅射原理
4
➢低频交流辉光放电
在频率低于50KHz的交流电压下,离子有足够的活动能力且有充分的时间,在 每个半周期在各个电极上建立直流辉光放电。其机理基本上与直流辉光放电相 同。
5-溅射靶 6-磁力线 7-电场
8-挡板
9-匹配网络
10-电源
11-射频发生器
射频溅射不适于工业生产应用 。
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
➢直流(DC)磁控溅射
ⅰ. 直流磁控溅射的特点
直流磁控溅射装置图与射频磁 控溅射装置图相比,其不需要外部 复杂的网络匹配装置和昂贵的射频 电源装置,适合溅射导体或者半导 体材料。现已经在工业上大量使用 。
➢射频辉光放电
在一定气压下,在阴阳极之间施加交流电压,当其频率增高到射频频率时即可 产生稳定的射频辉光放电。
射频辉光放电在辉光放电空间中电子震荡足以产生电离碰撞的能量,所以减小 了放电对二次电子的依赖,并且能有效降低击穿电压。
射频电压可以穿过任何种类的阻抗,所以电极就不再要求是导电体,可以溅射 任何材料,因此射频辉光放电广泛用于介质的溅射。
➢磁控溅射原理
➢直流辉光放电
• 右图为直流辉光放电的发光区电位分布 及净空间电荷沿极间距的分布图。
• 靠近阴极有一明亮的发光区,称为阴极
辉光区。
• 电子在阴极暗区发生大量的电离碰撞, 正离子被加速射向阴极。但是正离子的 迁移率远低于电子的迁移率,净空间电 荷呈正值,在阴极表面附近形成一个正 离子壳层。
射频磁控溅射的特点:
•电流大,溅射速率高,产量大
•膜层与基体的附着力比较强
•向基片的入射能量低,避免了 基片温度的过度升高
•装置较复杂,存在绝缘、屏蔽、 匹配网络装置与安装、电极冷却 等多种装置部件 。
•大功率的射频电源价格较高 ,对 于人身防护也成问题 。
1-磁极 2-屏蔽罩 3-基片 4-基片加热装置
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
➢三种磁控溅射对比
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DC
MF
RF
电源价格
便宜
一般
昂贵
靶材
圆靶/矩形靶 平面靶/旋转靶 实验室一般用圆平面靶
靶材材质要求
导体
无限制
无限制
抵御靶中毒能力



靶材利用率
15% / 30%
30% / 70%
应用
金属
金属/化合物 工业上不采用此法
频率在5~30MHz都称为射频频率。
让不可能成为可能
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➢磁控溅射原理
5
➢溅射原理
溅射过程即为入射离子通过一系列碰撞进行能量和动量交换的过程。
电子在电场的作用下加速飞
向基片的过程中与Ar原子发
生碰撞,电离出大量的Ar离
子和电子,电子飞向基片,
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
➢影响溅镀效率的因素
• 磁场分布 • 溅射速率 • 沉积速率 • 工作气压 • 工作电压 • 溅射功率 • 靶基距
让不可能成为可能
9 Making the IMPOSSIBLE possible
10
➢反应溅射中的金属靶中毒
让不可能成为可能
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➢中频(MF)磁控溅射
17
TwinMag II
让不可能成为可能
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➢中频(MF)磁控溅射
一种典型的平面矩形靶
让不可能成为可能
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6
➢一般溅射镀膜的不足
电子在电场力作用下迅速飞向基片表面:
电子与Ar原子碰撞几率低,Ar离子密度偏低,溅射效率低,成膜速度慢。 电子运动路径短,轰击在基片上速度快,导致基片温度升高。
让不可能成为可能
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➢磁控溅射原理
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➢ 电子在加速飞向基片的过程中受到 磁场洛仑磁力的影响,被束缚在靠 近靶面的等离子体区域内,并在磁 场的作用下围绕靶面作圆周运动, 该电子的运动路径很长,在运动过 程中不断的与氩原子发生碰撞电离 出大量的氩离子轰击靶材,经过多 次碰撞后电子的能量逐渐降低,摆 脱磁力线的束缚,远离靶材,最终 沉积在基片上。
• 基片温度 ~200C
• 工作电压
• 工作功率密度
• 厚度~500~1000nm
让不可能成为可能
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ⅱ. 靶材
直流磁控溅射沉积薄膜一般 用平面靶。
圆形平面靶: η≤15%
矩形平面靶: η~30%
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1-磁极
2-屏蔽罩
4-基片加热装置
6-磁力线 7-电场
3-基片 5-溅射靶
8-挡板
让不可能成为可能
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➢直流(DC)磁控溅射
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让不可能成为可能
• 金属靶表面不断与反应气体( O2 等)生成化合物覆盖层从 而使溅射速率大幅度下降甚至不溅射,称之为靶中毒。
• 过多的反应气体(O2等)使金属靶材表面被氧化。 • 任何不稳定因素(如:电弧)都能破坏系统的平衡,导致
靶中毒。 • 在直流溅射中要非常注意溅射参数的控制。 • 使用射频磁控溅射可解决靶中毒问题。 • 使用中频磁控溅射可杜绝靶中毒问题。
1
磁控溅射原理
815-TCO
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
2
➢outline
➢ 磁控溅射原理 ➢ 磁控溅射分类 ➢ 直流平面靶溅镀Al电极 ➢ 中频旋转靶溅镀ZAO和ITO
让不可能成为可能
Making the IMPOSSIBLE possible
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