磁控溅射的原理:靶材背面加上强磁体,形成磁场。在正负电极间施以高的电压产生等离子体,使氩气发生辉光放电。等离子体中的电子在相互垂直的电场和磁场的共同作用下做螺旋式运动,飞向正电极,在运动过程中与氩气原子发生碰撞,产生Ar离子和电子,带负电的电子又在相互垂直的电场和磁场的共同作用下向正电级做螺旋式运动,电子再次与氩气原子发生碰撞,随着碰撞次数的增大,电子的能量逐渐降低,较后落在衬底上,这就使得高速电子对衬底轰击产生的温升大幅度降低。Ar离子向负极加速运动,与靶材发生碰撞。能量适当的Ar离子离子轰击靶材后使得靶材原子脱离靶材表面,较后沉积在衬底上形成薄膜。磁控溅射镀膜的适用范围:在铝合金制品装饰中的应用。湖南单靶磁控溅射流程
真空磁控溅射镀膜特别适用于反应沉积镀膜,实际上,真空磁控溅射镀膜这种工艺可以沉积任何氧化物、碳化物以及氮化物材料的薄膜。此外,该工艺也特别适合用于多层膜结构的沉积,包括了光学设计、彩色膜、耐磨涂层、纳米层压板、超晶格镀膜、绝缘膜等。早在1970年,已经有了高质量的光学薄膜沉积案例,开发了多种光学膜层材料。这些材料包括有透明导电材料、半导体、聚合物、氧化物、碳化物以及氮化物等,至于氟化物则多是用在蒸发镀膜等工艺当中。湖南单靶磁控溅射流程磁控溅射的优点:基板有低温性。相对于二级溅射和热蒸发来说,磁控溅射加热少。
磁控溅射设备原子的能量比蒸发原子的能量大许多倍;入射离子的能量很低时,溅射原子角散布就不完全符合余弦散布规律。角散布还与入射离子方向有关。从单晶靶溅射出来的原子趋向于集中在晶体密度大的方向,因为电子的质量很小,所以即便运用具有高能量的电子炮击靶材也不会发生溅射现象。因为溅射是一个杂乱的物理进程,涉及的因素许多,长期以来关于溅射机理虽然进行了许多的研究,提出过许多的理论,但都难以完善地解说溅射现象。广东省科学院半导体研究所。
磁控溅射的优点:(1)基板有低温性。相对于二级溅射和热蒸发来说,磁控溅射加热少。(2)有很高的沉积率。可溅射钨、铝薄膜和反应溅射TiO2、ZrO2薄膜(3)环保工艺。磁控溅射镀膜法生产效率高,没有环境污染。(4)涂层很好的牢固性,溅射薄膜与基板,机械强度得到了改善,更好的附着力。(5)操作容易控制。镀膜过程,只要保持压强、电功率溅射条件稳定,就能获得比较稳定的沉积速率。(6)成膜均匀。溅射的薄膜密度普遍提高。(7)溅射的金属膜通常能获得良好的光学性能、电学性能及某些特殊性能。(8)溅射可连续工作,镀膜过程容易自动控制,工业上流水线作业。磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场,利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率。
随着工业的需求和表面技术的发展,新型磁控溅射如高速溅射、自溅射等成为磁控溅射领域新的发展趋势。高速溅射能够得到大约几个μm/min的高速率沉积,可以缩短溅射镀膜的时间,提高工业生产的效率;有可能替代对环境有污染的电镀工艺。当溅射率非常高,以至于在完全没有惰性气体的情况下也能维持放电,即是只用离化的被溅射材料的蒸汽来维持放电,这种磁控溅射被称为自溅射。被溅射材料的离子化以及减少甚至取消惰性气体,会明显地影响薄膜形成的机制,加强沉积薄膜过程中合金化和化合物形成中的化学反应。由此可能制备出新的薄膜材料,发展新的溅射技术,例如在深孔底部自溅射沉积薄膜。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。湖南单靶磁控溅射流程
磁控溅射技术得以普遍的应用,是由该技术有别于其它镀膜方法的特点所决定的。湖南单靶磁控溅射流程
电子元器件自主可控是指在研发、生产和保证等环节,主要依靠国内科研生产力量,在预期和操控范围内,满足信息系统建设和信息化发展需要的能力。电子元器件关键技术及应用,对电子产品和信息系统的功能性能影响至关重要,涉及到工艺、合物半导体、微纳系统芯片集成、器件验证、可靠性等。中国微纳加工技术服务,真空镀膜技术服务,紫外光刻技术服务,材料刻蚀技术服务行业协会秘书长古群表示 5G 时代下微纳加工技术服务,真空镀膜技术服务,紫外光刻技术服务,材料刻蚀技术服务产业面临的机遇与挑战。认为,在当前不稳定的国际贸易关系局势下,通过 2018—2019 年中国电子元件行业发展情况可以看到,被美国加征关税的微纳加工技术服务,真空镀膜技术服务,紫外光刻技术服务,材料刻蚀技术服务产品的出口额占电子元件出口总额的比重*为 10%。根据近几年的数据显示,中国已然成为世界极大的电子元器件市场,每年的进口额高达2300多亿美元,超过石油进口金额。但是**根本的痛点仍然没有得到解决——众多的****企业,资历不深缺少金钱,缺乏人才,渠道和供应链也是缺少,而其中困恼还是忠实用户的数量。电子元器件几乎覆盖了我们生活的各个方面,既包括电力、机械、交通、化工等传统工业,也涵盖航天、激光、通信、机器人、新能源等新兴产业。据统计,目前,我国电子元器件加工产业总产值已占电子信息行业的五分之一,是我国电子信息行业发展的根本。湖南单靶磁控溅射流程