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      2. PVD鍍膜之磁控濺射鍍膜

        2018年11月13日

            濺射靶材的要求較傳統材料行業更高,一般要求有:尺寸、平整度、純度、各項雜質含量、密度、晶粒尺寸與缺陷控制;特殊要求有:表面粗糙度、電阻值、晶粒尺寸均勻性、成份與組織均勻性、異物(氧化物)含量與尺寸、導磁率、超高密度與超細晶粒等。磁控濺射鍍膜是一種新型的物理氣相鍍膜方式,用電子槍系統把電子發射并聚焦在被鍍的材料上,使其被濺射出來的原子遵循動量轉換原理以較高的動能脫離材料飛向基片淀積成膜。這種被鍍的材料就叫濺射靶材。 濺射靶材有金屬,合金,陶瓷,摻雜等。

         

            磁控濺射鍍膜是一種新型的物理氣相鍍膜方式,較蒸發鍍膜方式有明顯優勢。作為一項已經發展的較為成熟的技術,磁控濺射已經被應用于許多領域。

         

        1、濺射技術

            濺射是制備薄膜材料的主要技術之一,它利用離子源產生的離子,在真空中經過加速聚集,而形成高速度能的離子束流,轟擊固體表面,離子和固體表面原子發生動能交換,使固體表面的原子離開固體并沉積在基底表面,被轟擊的固體是用濺射法沉積薄膜的原材料,稱為濺射靶材。各種類型的濺射薄膜材料無論在半導體集成電路、記錄介質、平面顯示以及工件表面涂層等方面都得到了廣泛的應用。

         

        2、主要應用

        濺射靶材主要應用于電子及信息產業,如集成電路、信息存儲、液晶顯示屏、激光存儲器、電子控制器件;玻璃鍍膜領域;耐磨材料、高溫耐蝕、高檔裝飾用品等行業。

         

        3、濺射靶材分類

            根據形狀可分為長靶,方靶,圓靶,異型靶。

            根據成份可分為金屬靶材、合金靶材、陶瓷化合物靶材。

            根據應用不用可分為半導體關聯陶瓷靶材、記錄介質陶瓷靶材、顯示陶瓷靶材、超導陶瓷靶材和巨磁電阻陶瓷靶材等。

        根據應用領域分為微電子靶材、磁記錄靶材、光碟靶材、貴金屬靶材、薄膜電阻靶材、導電膜靶材、表面改性靶材、光罩層靶材、裝飾層靶材、電極靶材、封裝靶材等。

         

        4、磁控濺射原理

        在被濺射的靶極(陰極)與陽極之間加一個正交磁場和電場,在高真空室中充入所需要的惰性氣體(通常為Ar氣),永久磁鐵在靶材料表面形成250~350高斯的磁場,同高壓電場組成正交電磁場。在電場的作用下,Ar氣電離成正離子和電子,靶上加有一定的負高壓,從靶極發出的電子受磁場的作用與工作氣體的電離幾率增大,在陰極附近形成高密度的等離子體,Ar離子在洛侖茲力的作用下加速飛向靶面,以很高的速度轟擊靶面,使靶上被濺射出來的原子遵循動量轉換原理以較高的動能脫離靶面飛向基片淀積成膜。 

        磁控濺射一般分為兩種:直流濺射和射頻濺射,其中直流濺射設備原理簡單,在濺射金屬時,其速率也快。而射頻濺射的使用范圍更為廣泛,除可濺射導電材料外,也可濺射非導電的材料,同時還可進行反應濺射制備氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射頻的頻率提高后就成為微波等離子體濺射,常用的有電子回旋共振(ECR)型微波等離子體濺射。

         

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        來源:北京中鋮新材料科技有限公司
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