磁控方箱生產(chǎn)線介紹

用于納米級單層及多層功能膜、硬質(zhì)膜、金屬膜、半導(dǎo)體膜、介質(zhì)膜等新型薄膜材料的制備。廣泛應(yīng)用于大專院校、科研院所的薄膜材料科研與小批量制備。　　

主要由真空室系統(tǒng)濺射室、靶及電源系統(tǒng)、樣品臺系統(tǒng)、真空抽氣及測量系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、計算機(jī)控制系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)等組成?！?

技術(shù)指標(biāo)：　　極限真空度6.7×10-5Pa，系統(tǒng)漏率：1×10-7PaL/S；　　恢復(fù)真空時間：40分鐘可達(dá)6.6×10 Pa（短時間暴露　　大氣并充干燥氮?dú)夂箝_始抽氣）　　

鍍膜方式：磁控靶為直靶，向下濺射成膜；　　樣品基片: 負(fù)偏壓 -200V　　

樣品轉(zhuǎn)盤：在基片傳輸線上連續(xù)可調(diào)可控，在真空下可輪流任意靶位互換工作。樣品轉(zhuǎn)盤由伺服電機(jī)驅(qū)動，計算機(jī)控制其水平傳遞；　　

可選分子泵組或者低溫泵組合渦旋干泵抽氣系統(tǒng)，計算機(jī)控制系統(tǒng)的功能：對位移和樣品公轉(zhuǎn)速度隨時間的變化做實時采集，對位移誤差進(jìn)行計算，以曲線和數(shù)值顯示。樣品公轉(zhuǎn)速度對位移曲線可在線性和對數(shù)標(biāo)度兩種顯示之間切換，可實現(xiàn)換位鍍膜。

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磁控濺射的種類介紹

磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應(yīng)用對象。但有一共同點：利用磁場與電場交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行，從而增大電子撞擊氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。

靶源分平衡式和非平衡式，平衡式靶源鍍膜均勻，非平衡式靶源鍍膜膜層和基體結(jié)合力強(qiáng)。1-10Pa的氣或其它惰性氣體，在陰極（靶）1-3KV直流負(fù)高壓或13。平衡靶源多用于半導(dǎo)體光學(xué)膜，非平衡多用于磨損裝飾膜。磁控陰極按照磁場位形分布不同，大致可分為平衡態(tài)磁控陰極和非平衡態(tài)磁控陰極。平衡態(tài)磁控陰極內(nèi)外磁鋼的磁通量大致相等，兩極磁力線閉合于靶面，很好地將電子/等離子體約束在靶面附近，增加了碰撞幾率，提高了離化效率，因而在較低的工作氣壓和電壓下就能起輝并維持輝光放電，靶材利用率相對較高。

但由于電子沿磁力線運(yùn)動主要閉合于靶面，基片區(qū)域所受離子轟擊較小。MBE分子束外沿鍍膜技術(shù)，已經(jīng)比較好的解決了如上所屬的問題，但是基本用于實驗研究，工業(yè)生產(chǎn)上比較常用的一體式鍍膜機(jī)主要以離子蒸發(fā)鍍膜和磁控濺射鍍膜為主。非平衡磁控濺射技術(shù)，即讓磁控陰極外磁極磁通大于內(nèi)磁極，兩極磁力線在靶面不完全閉合，部分磁力線可沿靶的邊緣延伸到基片區(qū)域，從而部分電子可以沿著磁力線擴(kuò)展到基片，增加基片磁控濺射區(qū)域的等離子體密度和氣體電離率。不管平衡還是非平衡，若磁鐵靜止，其磁場特性決定了一般靶材利用率小于30%。為增大靶材利用率，可采用旋轉(zhuǎn)磁場。但旋轉(zhuǎn)磁場需要旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，同時濺射速率要減小。旋轉(zhuǎn)磁場多用于大型或貴重靶，如半導(dǎo)體膜濺射。對于小型設(shè)備和一般工業(yè)設(shè)備，多用磁場靜止靶源。

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磁控濺射“磁控反應(yīng)”介紹

磁控反應(yīng)濺射絕緣體看似容易，而實際操作困難。高性價比：設(shè)備主要零部件采用進(jìn)口或國內(nèi)品牌，以國產(chǎn)設(shè)備的價格擁有進(jìn)口設(shè)備的配置，從而保證了設(shè)備的質(zhì)量及性能。主要問題是反應(yīng)不光發(fā)生在零件表面，也發(fā)生在陽極，真空腔體表面以及靶源表面，從而引起滅火，靶源和工件表面起弧等。德國萊寶發(fā)明的孿生靶源技術(shù)，很好的解決了這個問題。其原理是一對靶源互相為陰陽極，從而消除陽極表面氧化或氮化。冷卻是一切源（磁控，多弧，離子）所必需，因為能量很大一部分轉(zhuǎn)為熱量，若無冷卻或冷卻不足，這種熱量將使靶源溫度達(dá)一千度以上從而溶化整個靶源。

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磁控濺射——濺射技術(shù)介紹

直流濺射法：直流濺射法要求靶材能夠?qū)碾x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(dǎo)體材料，不適于絕緣材料。平衡態(tài)磁控陰極內(nèi)外磁鋼的磁通量大致相等，兩極磁力線閉合于靶面，很好地將電子/等離子體約束在靶面附近，增加了碰撞幾率，提高了離化效率，因而在較低的工作氣壓和電壓下就能起輝并維持輝光放電，靶材利用率相對較高。因為轟擊絕緣靶材時，表面的離子電荷無法中和，這將導(dǎo)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(jī)會將變小，甚至不能電離，導(dǎo)致不能連續(xù)放電甚至放電停止，濺射停止。故對于絕緣靶材或?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁模氂蒙漕l濺射法（RF）。

濺射過程中涉及到復(fù)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(fā)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（對于金屬是5-10 eV），從而從晶格點陣中被碰撞出來，產(chǎn)生離位原子；這些離位原子進(jìn)一步和附近的原子依次反復(fù)碰撞，產(chǎn)生碰撞級聯(lián)；當(dāng)這種碰撞級聯(lián)到達(dá)靶材表面時，如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結(jié)合能（對于金屬是1-6eV），這些原子就會從靶材表面脫離從而進(jìn)入真空。配有陽極層離子源進(jìn)行清洗和輔助沉積，同時設(shè)備具有反濺射清洗功能，以提高膜的質(zhì)量和牢固度。

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