磁控濺射靶材的應用領域:眾所周知,靶材材料的技術發展趨勢與下游應用產業的薄膜技術發展趨勢息息相關,隨著應用產業在薄膜產品或元件上的技術改進,靶材技術也應隨之變化。如Ic制造商.近段時間致力于低電阻率銅布線的開發,預計未來幾年將大幅度取代原來的鋁膜,這樣銅靶及其所需阻擋層靶材的開發將刻不容緩。另外,近年來平面顯示器大幅度取代原以陰極射線管為主的電腦顯示器及電視機市場。亦將大幅增加ITO靶材的技術與市場需求。此外在存儲技術方面。高密度、大容量硬盤,高密度的可擦寫光盤的需求持續增加.這些均導致應用產業對靶材的需求發生變化。下面我們將分別介紹靶材的主要應用領域,以及這些領域靶材發展的趨勢。中頻交流磁控濺射在單個陰極靶系統中,與脈沖磁控濺射有同樣的釋放電荷、防止打弧作用。陶瓷靶材磁控濺射步驟
磁控濺射是物相沉積的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導體、絕緣體等多材料,且具有設備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強等優點。上世紀70年代發展起來的磁控濺射法更是實現了高速、低溫、低損傷。因為是在低氣壓下進行高速濺射,必須有效地提高氣體的離化率。磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場,利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經歷復雜的散射過程,和靶原子碰撞,把部分動量傳給靶原子,此靶原子又和其他靶原子碰撞,形成級聯過程。在這種級聯過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量,離開靶被濺射出來。吉林多層磁控濺射磁控濺射設備的主要用途:各種功能性薄膜:如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。
高能脈沖磁控濺射技術介紹及特點:高能脈沖磁控濺射技術是利用較高的脈沖峰值功率和較低的脈沖占空比來產生高濺射金屬離化率的一種磁控濺射技術。力學所引進德國電源,與等離子體淹沒離子注入沉積方法相結合,形成一種新穎的成膜過程與質量調控技術,是可應用于大型矩形靶的離化率可控磁控濺射新技術,填補了國內在該方向的研究空白。將高能沖擊磁控濺射與高壓脈沖偏壓技術復合,利用其高離化率和淹沒性的特點,通過成膜過程中入射粒子能量與分布的有效操控,實現高膜基結合力、高質量、高均勻性薄膜的制備。同時結合全新的粒子能量與成膜過程反饋控制系統,開展高離化率等離子體發生、等離子體的時空演變及荷能粒子成膜物理過程控制等方面的研究與工程應用。其中心技術具有自主知識產權,已申請相關發明專利兩項。該項技術對實現PVD沉積關鍵瓶頸問題的突破具有重大意義,有助于提升我國在表面工程加工領域的國際競爭力。如在交通領域,該技術用于汽車發動機三部件,可降低摩擦25%,減少油耗3%;機械加工領域,沉積先進鍍層可使刀具壽命提高2~10倍,加工速度提高30-70%。
射頻磁控濺射,又稱射頻磁控濺射,是一種制備薄膜的工藝,特別是在使用非導電材料時,薄膜是在放置在真空室中的基板上生長的。強大的磁鐵用于電離目標材料,并促使其以薄膜的形式沉淀在基板上。使用鉆頭的人射頻磁控濺射過程的第一步是將基片材料置于真空中真空室。然后空氣被移除,目標材料,即構成薄膜的材料,以氣體的形式釋放到腔室中。這種材料的粒子通過使用強大的磁鐵被電離。現在以等離子體的形式,帶負電荷的靶材料排列在基底上形成薄膜。薄膜的厚度范圍從幾個原子或分子到幾百個。磁鐵有助于加速薄膜的生長,因為對原子進行磁化有助于增加目標材料電離的百分比。電離原子更容易與薄膜工藝中涉及的其他粒子相互作用,因此更有可能在基底上沉積。這提高了薄膜工藝的效率,使它們能夠在較低的壓力下更快地生長。直流濺射方法用于被濺射材料為導電材料的濺射和反應濺射鍍膜中,其工藝設備簡單,有較高的濺射速率。
磁控濺射的濺射技術:直流濺射法:直流濺射法要求靶材能夠將從離子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極,從而該方法只能濺射導體材料。因為轟擊絕緣靶材時,表面的離子電荷無法中和,這將導致靶面電位升高,外加電壓幾乎都加在靶上,兩極間的離子加速與電離的機會將變小,甚至不能電離,導致不能連續放電甚至放電停止,濺射停止。故對于絕緣靶材或導電性很差的非金屬靶材,須用射頻濺射法。濺射過程中涉及到復雜的散射過程和多種能量傳遞過程:入射粒子與靶材原子發生彈性碰撞,入射粒子的一部分動能會傳給靶材原子;某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘,從而從晶格點陣中被碰撞出來,產生離位原子;這些離位原子進一步和附近的原子依次反復碰撞,產生碰撞級聯;當這種碰撞級聯到達靶材表面時,如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結合能,這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空。射頻磁控濺射,又稱射頻磁控濺射,是一種制備薄膜的工藝,特別是在使用非導電材料時。云南反應磁控濺射平臺
磁控濺射的優點:沉積速率高。陶瓷靶材磁控濺射步驟
真空磁控濺射鍍膜技術的特點:1、沉積速率大:由于采用高速磁控電極,可獲得的離子流很大,有效提高了此工藝鍍膜過程的沉積速率和濺射速率。與其它濺射鍍膜工藝相比,磁控濺射的產能高、產量大、于各類工業生產中得到普遍應用。2、功率效率高:磁控濺射靶一般選擇200V-1000V范圍之內的電壓,通常為600V,因為600V的電壓剛好處在功率效率的較高有效范圍之內。3、濺射能量低:磁控靶電壓施加較低,磁場將等離子體約束在陰極附近,可防止較高能量的帶電粒子入射到基材上。陶瓷靶材磁控濺射步驟
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