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真空鍍膜:各種鍍膜技術(shù)都需要有一個(gè)蒸發(fā)源或靶子,以便把蒸發(fā)制膜的材料轉(zhuǎn)化成氣體。由于源或靶的不斷改進(jìn),擴(kuò)大了制膜材料的選用范圍,無(wú)論是金屬、金屬合金、金屬間化合物、陶瓷或有機(jī)物質(zhì),都可以蒸鍍各種金屬膜和介質(zhì)膜,而且還可以同時(shí)蒸鍍不同材料而得到多層膜。蒸發(fā)或?yàn)R射出來(lái)的制膜材料,在與待鍍的工件生成薄膜的過(guò)程中,對(duì)其膜厚可進(jìn)行比較精確的測(cè)量和控制,從而保證膜厚的均勻性。每種薄膜都可以通過(guò)微調(diào)閥精確地控制鍍膜室中殘余氣體的成分和質(zhì)量分?jǐn)?shù),從而防止蒸鍍材料的氧化,把氧的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降低到較小的程度,還可以充入惰性氣體等,這對(duì)于濕式鍍膜而言是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。由于鍍膜設(shè)備的不斷改進(jìn),鍍膜過(guò)程可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)化,從而地提高產(chǎn)品的產(chǎn)量,而且在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境無(wú)污染。由于在真空條件下制膜,所以薄膜的純度高、密實(shí)性好、表面光亮不需要再加工,這就使得薄膜的力學(xué)性能和化學(xué)性能比電鍍膜和化學(xué)膜好。通過(guò)加熱蒸發(fā)某種物質(zhì)使其沉積在固體表面,稱為蒸發(fā)鍍膜。四川ITO鍍膜真空鍍膜實(shí)驗(yàn)室
磁控濺射還可用于不同金屬合金的共濺射,同時(shí)使用多個(gè)靶電源和不同靶材,例如TiW合金,通過(guò)單獨(dú)調(diào)整Ti、W的濺射速率,同時(shí)開(kāi)始濺射2種材料,則在襯底上可以形成Ti/W合計(jì),對(duì)不同材料的速率進(jìn)行調(diào)節(jié),即能滿足不同組分的要求.磁控濺射由于其內(nèi)部電場(chǎng)的存在,還可在襯底端引入一個(gè)負(fù)偏壓,使濺射速率和材料粒子的方向性增加。所以磁控濺射常用來(lái)沉積TSV結(jié)構(gòu)的阻擋層和種子層,通過(guò)對(duì)相關(guān)參數(shù)的調(diào)整和引入負(fù)偏壓,可以實(shí)現(xiàn)高深寬比的薄膜濺射,且深孔內(nèi)壁薄膜連續(xù)和良好的均勻性福建電子束蒸發(fā)真空鍍膜工藝多弧離子真空鍍膜機(jī)鍍膜膜層不易脫落。
磁控濺射技術(shù)可制備裝飾薄膜、硬質(zhì)薄膜、耐腐蝕摩擦薄膜、超導(dǎo)薄膜、磁性薄膜、光學(xué)薄膜,以及各種具有特殊功能的薄膜,是一種十分有效的薄膜沉積方法,在各個(gè)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用非常廣?!盀R射”是指具有一定能量的粒子(一般為Ar+離子)轟擊固體(靶材)表面,使得固體(靶材)分子或原子離開(kāi)固體,從表面射出,沉積到被鍍工件上。磁控濺射是在靶材表面建立與電場(chǎng)正交磁場(chǎng),電子受電場(chǎng)加速作用的同時(shí)受到磁場(chǎng)的束縛作用,運(yùn)動(dòng)軌跡成擺線,增加了電子和帶電粒子以及氣體分子相碰撞的幾率,提高了氣體的離化率,提高了沉積速率。
離子輔助鍍膜是在真空熱蒸發(fā)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種輔助鍍膜方法。當(dāng)膜料蒸發(fā)時(shí),淀積分子在基板表面不斷受到來(lái)自離子源的荷能離子的轟擊,通過(guò)動(dòng)量轉(zhuǎn)移,使淀積粒子獲得較大動(dòng)能,提高了淀積粒子的遷移率,從而使膜層聚集密度增加,使得薄膜生長(zhǎng)發(fā)生了根本變化,使薄膜性能得到了改善。常用的離子源有克夫曼離子源、霍爾離子源?;魻栯x子源是近年發(fā)展起來(lái)的一種低能離子源。這種源沒(méi)有柵極,陰極在陽(yáng)極上方發(fā)出熱電子,在磁場(chǎng)作用下提高了電子碰撞工作氣體的幾率,從而提高了電離效率。正離子因陰極與陽(yáng)極間的電位差而被引出。離子能量一般很低(50-150eV),但離子流密度較高,發(fā)散角大,維護(hù)容易。蒸發(fā)高熔點(diǎn)的材料可以用薄片來(lái)蒸鍍,將1mm材料薄片架空于碳坩堝上沿,薄片只能通過(guò)坩堝邊沿來(lái)導(dǎo)熱。
磁控濺射的工作原理是指電子在電場(chǎng)E的作用下,在飛向基片過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞,使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向基片,Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜,而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用,產(chǎn)生E(電場(chǎng))×B(磁場(chǎng))所指的方向漂移,簡(jiǎn)稱E×B漂移,其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場(chǎng),則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動(dòng),它們的運(yùn)動(dòng)路徑不僅很長(zhǎng),而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi),并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來(lái)轟擊靶材,從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。真空鍍膜機(jī)在集成電路制造中的應(yīng)用:晶體管路中的保護(hù)層、電極管線等多是采用CVD技術(shù)。佛山光電器件真空鍍膜加工廠商
PECVD,等離子體化學(xué)氣相沉積法是借助微波或射頻等使含有薄膜組成原子的氣體電離。四川ITO鍍膜真空鍍膜實(shí)驗(yàn)室
真空鍍膜的方法:濺射鍍膜:在射頻電壓下,利用電子和離子運(yùn)動(dòng)特征的不同,在靶表面感應(yīng)出負(fù)的直流脈沖,從而產(chǎn)生濺射的射頻濺射。這種技術(shù)Z早由1965年IBM公司研制,對(duì)絕緣體也可以濺射鍍膜。為了在更高的真空范圍內(nèi)提高濺射沉積速率,不是利用導(dǎo)入是氬氣,而是通過(guò)部分被濺射的原子(如Cu)自身變成離子,對(duì)靶產(chǎn)生濺射實(shí)現(xiàn)鍍膜的自濺射鍍膜技術(shù)。在高真空下,利用離子源發(fā)出的離子束對(duì)靶濺射,實(shí)現(xiàn)薄膜沉積的離子束濺射。其中由二極濺射發(fā)展而來(lái)的磁控濺射技術(shù),解決了二極濺射鍍膜速度比蒸鍍慢得多、等離子體的離化率低和基片的熱效應(yīng)等明顯問(wèn)題。磁控濺射是現(xiàn)在用于鈦膜材料的制備Z為普遍的一種真空等離子體技術(shù),實(shí)現(xiàn)了在低溫、低損傷的條件下高速沉積。自2001年以來(lái),廣大的科技研究者致力于這方面的研究,成果顯著。四川ITO鍍膜真空鍍膜實(shí)驗(yàn)室