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磁控溅射镀膜机镀膜原理介绍

2022-08-01

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      磁控溅射镀膜机镀膜技术,通常指的是磁控溅镀,属于高速低温溅镀法.该工艺要求真空度在1×10-3Torr左右,即1.3×10-3Pa的真空状态充入惰性气体氩气(Ar),并在塑胶基材(阳极)和金属靶材(阴极)之间加上高压直流电,由于辉光放电(glow discharge)产生的电子激发惰性气体,产生等离子体,等离子体将金属靶材的原子轰出,沉积在塑胶基材上.


磁控溅射镀膜机


原理
    以几十电子伏特或更高动能的荷电粒子轰击材料表面,使其溅射出进入气相,可用来刻蚀和镀膜。入射一个离子所溅射出的原子个数称为溅射产额(Yield)产额越高溅射速度越快,以Cu,Au,Ag等最高,Ti,Mo,Ta,W等最低。一般在0.1-10原子/离子。
    离子可以直流辉光放电(glow discharge)产生,在10-1—10 Pa真空度,在两极间加高压产生放电,正离子会轰击负电之靶材而溅射也靶材,而镀至被镀物上。
    正常辉光放电(glow discharge)的电流密度与阴极物质与形状、气体种类压力等有关。溅镀时应尽可能维持其稳定。
    任何材料皆可溅射镀膜,即使高熔点材料也容易溅镀,但对非导体靶材须以射频(RF)或脉冲(pulse)溅射;且因导电性较差,溅镀功率及速度较低。金属溅镀功率可达10W/cm2,非金属<5W/cm2
磁控溅射镀膜机二极溅镀射技术:
    靶材为阴极,被镀工件及工件架为阳极,气体(氩气Ar)压力约几Pa或更高方可得较高镀率。
磁控溅射:
    在阴极靶表面形成一正交电磁场,在此区电子密度高,进而提高离子密度,使得溅镀率提高(一个数量级),溅射速度可达0.1—1 um/min膜层附着力较蒸镀佳,是目前最实用的镀膜技术之一。
其它有偏压溅射、反应溅射、离子束溅射等镀膜技术。