真空镀膜機溅镀的原理是什麽

發布時間：2017-09-15

真空镀膜機溅镀的原理是什麽

　　溅镀，一般指的是磁控溅镀，歸于高速低溫溅镀法.

　　該技術央求真空度在1×10-3Torr分配，即1.3×10-3Pa的真空情況充入慵懒氣體氩氣(Ar)，並在塑膠基材(陽極)和金屬靶材(陰極)之間加上高壓直流電，由于輝光放電(glow discharge)發作的電子激起慵懒氣體，發作等離子體，等離子體將金屬靶材的原子轟出，堆積在塑膠基材上.

　　真空镀膜機溅镀的原理是什麽

　　以幾十電子伏特或更高動能的荷電粒子轟擊材料表面，使其溅射出進入氣相，可用來刻蝕和镀膜。入射一個離子所溅射出的原子個數稱爲溅射產額(Yield)產額越高溅射速度越快，以Cu,Au,Ag等最高，Ti,Mo,Ta,W等最低。一般在0.1-10原子/離子。離子可以直流輝光放電(glow discharge)發作，在10-1—10 Pa真空度，在南北極間加高壓發作放電，正離子會轟擊負電之靶材而溅射也靶材，而镀至被镀物上。

　　正常輝光放電(glow discharge)的電流密度與陰極物質與形狀、氣體品種壓力等有關。溅镀時應盡或許堅持其安穩。任何材料皆可溅射镀膜，即使高熔點材料也簡略溅镀，但對非導體靶材須以射頻(RF)或脈沖(pulse)溅射;且因導電性較差，溅镀功率及速度較低。金屬溅镀功率可達10W/cm2，非金屬<5W/cm2

　　二極溅镀射：靶材爲陰極，被镀工件及工件架爲陽極，氣體(氩氣Ar)壓力約幾Pa或更高方可得較高镀率。

　　磁控溅射：在陰極靶表面構成一正交電磁場，在此區電子密度高，進而行進離子密度，使得溅镀率行進(一個數量級)，溅射速度可達0.1—1 um/min膜層附着力較蒸镀佳，是現在最有用的镀膜技術之一。

　　其它有偏壓溅射、反應溅射、離子束溅射等镀膜技術

　　溅镀機設備與技術(磁控溅镀)

　　溅镀機由真空室，排氣體系，溅射源和控制體系構成。溅射源又分爲電源和溅射槍(sputter gun) 磁控溅射槍分爲平面型和圓柱型，其間平面型分爲矩型和圓型，靶材料運用率30- 40%，圓柱型靶材料運用率>50% 溅射電源分爲：直流(DC)、射頻(RF)、脈沖(pulse)， 直流：800-1000V(Max)導體用，須可災弧。

　　射頻：13.56MHZ，非導體用。脈沖：泛用，最新發展出 溅镀時須控制參數有溅射電流，電壓或功率，以及溅镀壓力(5×10-1—1.0Pa)，若各參數皆安穩，膜厚可以镀膜時間估計出來。

　　靶材的選擇與處理十分重要，純度要佳，質地均勻，沒有氣泡、缺點，表面應平坦亮光。關于直接冷卻靶，須留神其在溅射後靶材變薄，有或許分裂特別是非金屬靶。一般靶材最薄處不可小于原靶厚之一半或5mm。

　　磁控溅镀操作方法和一般蒸镀類似，先將真空抽至1×10-2Pa，再通入氩氣(Ar)離子轟擊靶材，在5×10-1—1.0Pa的壓力下進行溅镀其間須留神電流、電壓及壓力。開始時溅镀若有打火，可緩慢調升電壓，待安穩放電後再關shutter. 在這個進程中，離子化的慵懒氣體(Ar)清洗和顯露該塑膠基材表面上數個毛纖細空，並經過該電子與自塑膠基材表面被清洗而發作一悠閑基，並堅持真空情況下施以溅镀構成表面締結構，使表面締結構與悠閑基發作填補和高附着性的化學性和物理性的聯絡情況，以在表面外安靖地構成薄膜. 其間，薄膜是先經過把表面締造物大致地填滿該塑膠毛纖細孔後並作聯接而構成.

　　溅镀與常用的蒸發镀比較，溅镀具有電镀層與基材的聯絡力強-附着力比蒸發镀高過10倍以上，電镀層細密，均勻等利益.真空蒸镀需要使金屬或金屬氧化物蒸發汽化，而加熱的溫度不能太高，不然，金屬氣體堆積在塑膠基材放熱而燒壞塑膠基材.溅射粒子幾不受重力影響，靶材與基板方位可悠閑安排，薄膜構成前期成核密度高，可出產10nm以下的極薄連續膜，靶材的壽命長，可長時間自動化連續出產。

　　靶材可制作成各種形狀，協作機台的特別規劃做非常好的控制及最有功率的出產 溅镀運用高壓電場做發作等離子镀膜物質，運用幾乎全部高熔點金屬，合金和金屬氧化物，如：铬，钼，钨，钛，銀，金等.而且，它是一個強行堆積的進程，選用這種技術獲得的電镀層與塑膠基材附着力遠遠高于真空蒸镀法.但，加工成本相對較高.真空溅镀是經過離子磕碰而獲得薄膜的一種技術，首要分爲兩類，陰極溅镀(Cathode sputtering)和射頻溅镀(RF sputtering)。陰極溅镀一般用于溅镀導體，射頻溅镀一般用于溅镀非導體施行陰極溅镀所需環境：a，高真空以減少氧化物的發作b，慵懒技術氣體，一般爲氩器氣c，電場d，磁場e，冷卻水用以帶走溅镀時發作的高熱

聲明：本站部分圖片、文章來源于網絡，版權歸原作者所有，如有侵權，請點擊這裏聯系本站删除。