磁控濺射真空鍍膜設(shè)備鍍膜工藝主要受哪幾個(gè)參數(shù)影響?
2024.06.21
磁控濺射真空鍍膜設(shè)備鍍膜工藝主要受哪幾個(gè)參數(shù)影響?
磁控濺射真空鍍膜設(shè)備鍍膜工藝主要受哪幾個(gè)參數(shù)影響呢？
磁控鍍膜機(jī)里面的工藝參數(shù)有很多很多，每個(gè)參數(shù)對(duì)磁控濺射系統(tǒng)來(lái)說(shuō)都是非常重要的因素，因?yàn)橐粋€(gè)參數(shù)未達(dá)標(biāo)，都沒(méi)辦法完成所需要達(dá)到的要求，本期給大家介紹磁控濺射真空鍍膜設(shè)備幾個(gè)常見(jiàn)比較重要參數(shù)，希望能幫助到大家：
濺射閾值
將靶材原子濺射出來(lái)所需的入射離子小能量值。與入射離子的種類(lèi)關(guān)系不大、與靶材有關(guān)。在能離子量超過(guò)濺射閾值后，隨著離子能量的增加，在150ev以前，濺射產(chǎn)額和離子能量的平方成正比；在150ev~1kev范圍內(nèi)，濺射產(chǎn)額和離子能量成正比；在1kev~10kev范圍內(nèi)，濺射產(chǎn)額變化不顯著；能量再增加，濺射產(chǎn)額卻顯示出下降的趨勢(shì)。以下是幾種金屬用不同入射離子轟擊的濺射閾值。
濺射產(chǎn)額
入射離子轟擊靶材時(shí)，平均每個(gè)正離子能從靶材打出的原子數(shù)。影響因素主要有以下幾方面：
● 濺射產(chǎn)額隨靶材原子序數(shù)的變化表現(xiàn)出某種周期性，隨靶材原子d殼層電子填滿(mǎn)程度的增加，濺射產(chǎn)額變大（大致的變化趨勢(shì)）。
● 入射離子種類(lèi)對(duì)濺射產(chǎn)額的影響，濺射產(chǎn)額隨入射原子序數(shù)增加而周期性增加。相應(yīng)于45Kev的各種入射離子，銀、銅、鉭的濺射產(chǎn)額
● 離子入射角度對(duì)濺射產(chǎn)額的影響，對(duì)相同的靶材和入射離子，濺射產(chǎn)額隨離子入射角增大而增大，當(dāng)角度增大到70°~80 °時(shí)，濺射產(chǎn)額大。繼續(xù)增大入射角，濺射產(chǎn)額急劇減小，90°時(shí)濺射產(chǎn)額為零。
● 靶材溫度對(duì)濺射產(chǎn)額的影響，一般來(lái)說(shuō)，在可以認(rèn)為濺射產(chǎn)額同升華能密切相關(guān)的某一溫度范圍內(nèi)，濺射產(chǎn)額幾乎不隨溫度的變化而變化。當(dāng)溫度超過(guò)這一范圍時(shí)，濺射產(chǎn)額有急劇增加的傾向。
想要按照客戶(hù)需求和市場(chǎng)要求完成鍍膜工藝和業(yè)務(wù)，針對(duì)磁控濺射真空鍍膜設(shè)備來(lái)說(shuō)，每一個(gè)參數(shù)都至關(guān)重要，都必須要按照嚴(yán)格要求達(dá)標(biāo)才行。
如何解決膜層均勻性問(wèn)題
磁控濺射真空鍍膜機(jī)鍍制薄膜，均勻性是一項(xiàng)重要指標(biāo)，因此研究影響磁控濺射均勻性的影響因素，能更好的實(shí)現(xiàn)磁控濺射均勻鍍膜。簡(jiǎn)單的說(shuō)磁控濺射就是在正交的電磁場(chǎng)中，閉合的磁場(chǎng)束縛電子圍繞靶面做螺旋運(yùn)動(dòng)，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不斷撞擊工作氣體氬氣電離出大量的氬離子，氬離子在電場(chǎng)作用下加速轟擊靶材，濺射出靶原子離子（或分子）沉積在基片上形成薄膜。所以要實(shí)現(xiàn)均勻的鍍膜，就需要均勻的濺射出靶原子離子（或分子），這就要求轟擊靶材的氬離子是均勻轟擊的。由于氬離子是在電場(chǎng)作用下加速轟擊靶材，所以要求電場(chǎng)均勻。而氬離子來(lái)源于閉合的磁場(chǎng)束縛的電子在運(yùn)動(dòng)中不斷撞擊形成，這就要求磁場(chǎng)均勻和氬氣分布均勻。但是實(shí)際的磁控濺射裝置中，這些因素都是很難完全的均勻，這就有必要研究他們不均勻?qū)Τ赡ぞ鶆蛐缘挠绊?。?shí)際上磁場(chǎng)的均勻性和工作氣體的均勻性是影響成膜均勻性的主要因素。磁場(chǎng)大的位置膜厚，反之膜薄，磁場(chǎng)方向也是影響均勻性的重要因素。氣壓方面，在一定氣壓條件下，氣壓大的位置膜厚，反之膜薄。
那么磁控濺射真空鍍膜機(jī)怎樣解決不均勻性的問(wèn)題呢？
● 要盡量保證磁場(chǎng)的均勻性和方向一致性，形成一個(gè)相對(duì)均勻的空間磁場(chǎng)。
● 要盡量保證氣壓上下的均勻性，真空腔體設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮真空泵的安裝位置，和工藝氣體進(jìn)氣方式以及腔體內(nèi)工藝氣管的布局。
● 由于磁場(chǎng)和氣壓都不可能理想，那么就可以通過(guò)氣壓的不均勻來(lái)補(bǔ)償磁場(chǎng)不均勻，讓終薄膜均勻一致。
● 靶基距也是影響均勻性的重要因素。
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