磁控濺射鍍膜原理及工藝(ppt44頁)(編輯修改稿)
2025-02-07 16:18 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 最好的附著力，基片必 須盡可能地放置在靠近陰極的位置上。 工藝會(huì)受到很多參數(shù)的影響。其中， 一些是可以在工藝運(yùn)行期間改變和控 制的；而另外一些則雖然是固定的， 但是一般在工藝運(yùn)行前可以在一定范 圍內(nèi)進(jìn)行控制。兩個(gè)重要的固定參數(shù) 是：靶結(jié)構(gòu)和磁場(chǎng)。 每個(gè)單獨(dú)的靶都具有其自身的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和顆粒 方向。由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同，兩個(gè)看起來完全相 同的靶材可能會(huì)出現(xiàn)迥然不同的濺射速率。在鍍 膜操作中，如果采用了新的或不同的靶，應(yīng)當(dāng)特 別注意這一點(diǎn)。如果所有的靶材塊在加工期間具 有相似的結(jié)構(gòu)，調(diào)節(jié)電源，根據(jù)需要提高或降低 功率可以對(duì)它進(jìn)行補(bǔ)償。在一套靶中，由于顆粒 結(jié)構(gòu)不同，也會(huì)產(chǎn)生不同的濺射速率。加工過程 會(huì)造成靶材內(nèi)部結(jié)構(gòu)的差異，所以即使是相同合 金成分的靶材也會(huì)存在濺射速率的差異。 同樣，靶材塊的晶體結(jié)構(gòu)、顆粒結(jié)構(gòu)、硬 度、應(yīng)力以及雜質(zhì)等參數(shù)也會(huì)影響到濺射速 率，而這些則可能會(huì)在產(chǎn)品上形成條狀的缺 陷。這也需要在鍍膜期間加以注意。不過， 這種情況只有通過更換靶材才能得到解決。 靶材損耗區(qū)自身也會(huì)造成比較低下的濺射速 率。這時(shí)候，為了得到優(yōu)良的膜層，必須重 新調(diào)整功率或傳動(dòng)速度。因?yàn)樗俣葘?duì)于產(chǎn)品 是至關(guān)重要的，所以標(biāo)準(zhǔn)而且適當(dāng)?shù)恼{(diào)整方 法是提高功率。 用來捕獲二次電子的磁場(chǎng)必須在整個(gè)靶面上 保持一致，而且磁場(chǎng)強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)合適。磁場(chǎng)不均 勻就會(huì)產(chǎn)生不均勻的膜層。磁場(chǎng)強(qiáng)度如果不適 當(dāng)（比如過低），那么即使磁場(chǎng)強(qiáng)度一致也會(huì) 導(dǎo)致膜層沉積速率低下，而且可能在螺栓頭處 發(fā)生濺射。這就會(huì)使膜層受到污染。如果磁場(chǎng) 強(qiáng)度過高，可能在開始的時(shí)候沉積速率會(huì)非常 高，但是由于刻蝕區(qū)的關(guān)系，這個(gè)速率會(huì)迅速 下降到一個(gè)非常低的水平。同樣，這個(gè)刻蝕區(qū) 也會(huì)造成靶的利用率比較低。 在濺射過程中，通過改變改變這些參 數(shù)可以進(jìn)行工藝的動(dòng)態(tài)控制。這些可變 參數(shù)包括：功率、速度、氣體的種類和 壓強(qiáng)。 每一個(gè)陰極都具有自己的電源。根據(jù)陰極 的尺寸和系統(tǒng)設(shè)計(jì)，功率可以在 0 ~ 150KW （標(biāo)稱值）之間變化。電源是一個(gè)恒流源。 在功率控制模式下，功率固定同時(shí)監(jiān)控電壓， 通過改變輸出電流來維持恒定的功率。在電 流控制模式下，固定并監(jiān)控輸出電流，這時(shí) 可以調(diào)節(jié)電壓。施加的功率越高，沉積速率 就越大。 另一個(gè)變量是速度。對(duì)于單端鍍膜機(jī)， 鍍膜區(qū)的傳動(dòng)速度可以在每分鐘 0 ~ 600英 寸大約為 0 ~ ）之間選擇。對(duì)于雙端 鍍膜機(jī)，鍍膜區(qū)的傳動(dòng)速度可以在每分鐘 0 ~ 200英寸（大約為 0 ~ ）之間選擇。 在給定的濺射速率下，傳動(dòng)速度越低則表 示沉積的膜層越厚。 最后一個(gè)變量是氣體?？梢栽谌N氣體 中選擇兩種作為主氣體和輔氣體來進(jìn)行 使用。它們之間，任何兩種的比率也可 以進(jìn)行調(diào)節(jié)。氣體壓強(qiáng)可以在 1 ~ 5 103 torr之間進(jìn)行控制。 /基片之間的關(guān)系 在曲面玻璃鍍膜機(jī)中，還有一個(gè)可 以調(diào)節(jié)的參數(shù)就是陰極與基片之間 的距離。平板玻璃鍍膜機(jī)中沒有可 以調(diào)節(jié)的陰極。 3試驗(yàn) ①熟悉真空鍍膜的操作過程和
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