磁控濺射鍍膜機

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真空鍍膜機利用這種濺射方法在基體上沉積薄膜是1877年問世的。但是，利用這種方法沉積薄膜的初期存在著濺射速率低，成膜速度慢，并且必須在裝置上設(shè)置高壓和通入惰性氣體等一系列問題。因此，發(fā)展緩慢險些被淘汰。只是在化學(xué)活性強的金屬、難容金屬、介質(zhì)以及化合物等材料上得到了少量的應(yīng)用。直到20世紀70年代，由于磁控濺射及時的出現(xiàn)，才使濺射鍍膜得到了迅速的發(fā)展，開始走入了復(fù)興的道路。這是因為磁控濺射法可以通過正交電磁場對電子的約束，增加了電子與氣體分子的碰撞概率，這樣不但降低了加在陰極上的電壓，而且提高了正離子對靶陰極的濺射速率，減少了電子轟擊基體的概率，從而降低了它的溫度，即具備了;高速、低溫的兩大特點。到了80年代，雖然他的出現(xiàn)僅僅十幾年間，它就從實驗室中脫穎而出，真正地進入了工業(yè)大生產(chǎn)的領(lǐng)域。而且，隨著科學(xué)技術(shù)的進一步發(fā)展，近幾年來在濺射鍍膜領(lǐng)域中推出了離子束增強濺射，采用寬束強流離子源結(jié)合磁場調(diào)制，并與常規(guī)的二極濺射相結(jié)合組成了一種新的濺射模式。而且，又將中頻交流電源引入到磁控濺射的靶源中。這種被稱為孿生靶濺射的中頻交流磁控濺射技術(shù)，不但消除了陽極的;消失;效應(yīng)。在運用該機理開發(fā)磁控膜的過程中，要注意以下幾個問題：①保證整體工藝中各個環(huán)節(jié)的可靠性。而且，也解決了陰極的問題，從而極大地提高了磁控濺射的穩(wěn)定性。為化合物薄膜制備的工業(yè)化大生產(chǎn)提供了堅實的基礎(chǔ)。近年來急速鍍膜的復(fù)興與發(fā)展已經(jīng)作為人們炙手可熱的一種新興的薄膜制備技術(shù)而活躍在真空鍍膜的技術(shù)領(lǐng)域中。

磁控濺射種類

用磁控靶源濺射金屬和合金很容易，點火和濺射很方便。這是因為靶（陰極），等離子體，和被濺零件/真空腔體可形成回路。但若濺射絕緣體如陶瓷則回路斷了。于是人們采用高頻電源，回路中加入很強的電容。這樣在絕緣回路中靶材成了一個電容。但高頻磁控濺射電源昂貴，濺射速率很小，同時接地技術(shù)很復(fù)雜，因而難大規(guī)模采用。為解決此問題，發(fā)明了磁控反應(yīng)濺射。就是用金屬靶，加入Ar和反應(yīng)氣體如氮氣或氧氣。當金屬靶材撞向零件時由于能量轉(zhuǎn)化，與反應(yīng)氣體化合生成氮化物或氧化物。磁控反應(yīng)濺射絕緣體看似容易，而實際操作困難。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。鍍膜設(shè)備原理及工藝前處理（清洗工序）要獲得結(jié)合牢固、致密、無針1孔缺陷的膜層,必須使膜層沉積在清潔、具有一定溫度甚至是的基片上。從而引起滅火，靶源和工件表面起弧等。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一千度以上從而溶化整個靶源。

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濺射鍍膜技術(shù)

濺射鍍膜濺射鍍膜就是在真空中利用荷能粒子轟擊靶表面，使被轟擊出的粒子沉積在基片上的技術(shù)。通常，利用低壓惰性氣體輝光放電來產(chǎn)生入射離子。陰極靶由鍍膜材料制成，基片作為陽極，真空室中通入0.1-10Pa的Ar或其它惰性氣體，在陰極（靶）1-3KV直流負高壓或13.56MHz的射頻電壓作用下產(chǎn)生輝光放電。電離出的離子轟擊靶表面，使得靶原子濺出并沉積在基片上，形成薄膜。當時low-e與中空都是鍍膜廠做的，下邊玻璃加工廠根本無法介入，而現(xiàn)在鍍膜廠只需生產(chǎn)玻璃鍍膜原片。濺射方法很多，主要有二級濺射、三級或四級濺射、磁控濺射、對靶濺射、射頻濺射、偏壓濺射、非對稱交流射頻濺射、離子束濺射以及反應(yīng)濺射等。

由于被濺射原子是與具有數(shù)十電子伏特能量的正離子交換動能后飛濺出來的，因而濺射出來的原子能量高，有利于提高沉積時原子的擴散能力，提高沉積組織的致密程度，使制出的薄膜與基片具有強的附著力。濺射時，氣體被電離之后，氣體離子在電場作用下飛向接陰極的靶材，電子則飛向接地的壁腔和基片。這樣在低電壓和低氣壓下，產(chǎn)生的離子數(shù)目少，靶材濺射效率低；而在高電壓和高氣壓下，盡管可以產(chǎn)生較多的離子，但飛向基片的電子攜帶的能量高，容易使基片發(fā)熱甚至發(fā)生二次濺射，影響制膜質(zhì)量。另外，靶材原子在飛向基片的過程中與氣體分子的碰撞幾率也大為增加，因而被散射到整個腔體，既會造成靶材浪費，又會在制備多層膜時造成各層的污染。(5)經(jīng)濟收益高，耗能小盡管原始機器設(shè)備項目投資很大，但加工工藝成本費極低，是這種便宜的工程設(shè)計方式。

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磁控濺射

（1）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。例如，低溫沉積氮化硅減反射膜，以提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。

（2）裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用，如各種全反射膜及半透明膜等，如手機外殼，鼠標等。

（3） 在微電子領(lǐng)域作為一種非熱式鍍膜技術(shù)，主要應(yīng)用在化學(xué)氣相沉積（CVD）或金屬有機

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