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磁控溅射镀膜工艺介绍Tag内容描述:
1、PVD磁控溅射镀膜 装饰镀 生产工艺流程 貨件入真空室 抽空加熱處理 洗靶 離子清洗 成膜 冷卻 貨件出爐 清潔真空室 抽空 抽空 根据薄膜的要求 真空度的高低对膜层质量起着至关重要的作用 针对我厂所生产的货件 成膜前的真空度要求达到5 0。
2、声音因为没有介质而无法传递,但电磁波的传递却不受真空的影响。
事实上,在真空技术里,真空系针对大气而言,一特定空间内部之部份物质被排出,使其压强小于一个标准大气压,则我们通称此空间为真空或真空状态。
1 真空常用帕斯卡(Pascal)或托尔(Torr)做为压力的单位。
目前在自然环境里,只有外太空堪称最接近真空的空间。
我国真空区域划分为:粗真空、低真空、高真空、超高真空和极高真空。
真空区域托(Torr ) 压强范围)帕(Pa)低真空 76010 1013251333中真空 1010-3 13331.3310-1高真空 10-310-8 1.3310-110-6超高真空 10-810-12 10-610-10极高真空 50 Wcm- 2, (Pd 为磁控靶功率,S 为靶表面积) 。
高速溅射有一定的限制,因此在特殊的环境才能保持高速溅射,如足够高的靶源密度,靶材足够的产额和溅射气体压力,并且要获得最大气体的离化率。
最大限制高速沉积薄膜的是溅射靶的冷却。
高速率磁控溅射的一个固有的性质是产生大量的溅射粒子而获得高的薄膜沉积速率。
高的沉积速率意味着高的粒子。
3、压;沉积率。
绪论溅射现象于1870年开始用于镀膜技术,1930年以后由于提高了沉积速率而逐渐用于工业生产。
常用二极溅射设备如右图。
通常将欲沉积的材料制成板材-靶,固定在阴极上。
基片置于正对靶面的阳极上,距靶一定距离。
系统抽至高真空后充入(101)帕的气体(通常为氩气) ,在阴极和阳极间加几千伏电压,两极间即产生辉光放电。
放电产生的正离子在电场作用下飞向阴极,与靶表面原子碰撞,受碰撞从靶面逸出的靶原子称为溅射原子,其能量在1至几十电子伏范围内。
溅射原子在基片表面沉积成膜。
其中磁控溅射可以被认为是镀膜技术中最突出的成就之一。
它以溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好、装置性能稳定、操作控制方便等优点,成为镀膜工业应用领域(特别是建筑镀膜玻璃、透明导电膜玻璃、柔性基材卷绕镀等对大面积的均匀性有特别苛刻要求的连续镀膜场合)的首选方案。
1磁控溅射原理溅射属于PDV(物理气相沉积)三种基本方法:真空蒸发、溅射 、离子镀(空心阴极离子镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀)中的一种。
磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下,在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞,使其电。
4、蒸发沉积制成的要好;而且在同样的功能下采用磁控溅射技术制得的能够比采用其他技术制得的要厚。
因此,磁控溅射技术在许多应用领域包括制造硬的、抗磨损的、低摩擦的、抗腐蚀的、装潢的以及光电学薄膜等方面具有重要是影响【1】 、 【2】 。
前言:磁控溅射技术得以广泛的应用,是由该技术有别于其它镀膜方法的特点所决定的。
其特点可归纳为:可制备成靶材的各种材料均可作为薄膜材料,包括各种金属、半导体、铁磁材料,以及绝缘的氧化物、陶瓷等物质,尤其适合高熔点和低蒸汽压的材料沉积镀膜在适当条件下多元靶材共溅射方式,可沉积所需组分的混合物、化合物薄膜;在溅射的放电气中加入氧、氮或其它活性气体,可沉积形成靶材物质与气体分子的化合物薄膜;控制真空室中的气压、溅射功率,基本上可获得稳定的沉积速率,通过精确地控制溅射镀膜时间,容易获得均匀的高精度的膜厚,且重复性好;溅射粒子几乎不受重力影响,靶材与基片位置可自由安排; 基片与膜的附着强度是一般蒸镀膜的 10 倍以上,且由于溅射粒子带有高能量,在成膜面会继续表面扩散而得到硬且致密的薄膜,同时高能量使基片只要较低的温度即可得到结晶膜;薄膜形成初期成核密度高,故可生产厚度10n。
5、substrate(基片)表面进行薄膜成长,后者被加速至阴极途中促成更多的电离。
,垂直方向分布的磁力线将电子约束在靶材表面附近,延长其在等离子体中的运动轨迹,提高它参与气体分子碰撞和电离过程的几率的作用。
,接地,-V(DC),至真空泵,Ar,磁控溅射镀膜溅射原理,磁控溅射镀膜磁控阴极,相对蒸发镀,磁控溅射有如下的特点:,膜厚可控性和重复性好 薄膜与基片的附着力强 可以制备绝大多数材料的薄膜,包括合金,化合物等 膜层纯度高,致密 沉积速率低,设备也更复杂,按照电源类型可分为:,直流溅射:中频溅射:射频溅射:,不同溅射方式的比较,磁控溅射镀膜,磁控溅射镀膜,反应溅射,在溅射镀膜时,有意识地将某种反应性气体如氮气,氧气等引入溅射室并达到一定分压,即可以改变或者控制沉积特性,从而获得不同于靶材的新物质薄膜,如各种金属氧化物、氮化物、碳化物及绝缘介质等薄膜。
直流反应溅射存在靶中毒,阳极消失问题,上个世纪80年代出现的直流脉冲或中频孪生溅射,使反应溅射可以大规模的工业应用。
,反应溅射模拟图,中频孪生反应溅射,反应溅射的特点,反应磁控溅射所用的靶材料(单位素靶或多元素靶)和反应气体(氧、。