雙靶磁控濺射鍍膜系統(tǒng)

設(shè)備用途：

用于納米級(jí)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?？蓮V泛應(yīng)用于大專院校、科研院所的薄膜材料的科研與小批量制備。同時(shí)設(shè)備具有反濺射清洗功能，以提高膜的質(zhì)量和牢固度。

設(shè)備組成

系統(tǒng)主要由濺射真空室、永磁磁控濺射靶（2個(gè)靶）、單基片加熱臺(tái)、直流電源、射頻電源、工作氣路、抽氣系統(tǒng)、真空測(cè)量、電控系統(tǒng)及安裝機(jī)臺(tái)等部分組成。

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磁控濺射介紹

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用磁控靶源濺射金屬和合金很容易，點(diǎn)火和濺射很方便。這是因?yàn)榘校帢O），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。主要用途：用于納米級(jí)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。于是人們采用高頻電源，回路中加入很強(qiáng)的電容，這樣在絕緣回路中靶材成了一個(gè)電容。但高頻磁控濺射電源昂貴，濺射速率很小，同時(shí)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，加入氣和反應(yīng)氣體如氮?dú)饣蜓鯕狻．?dāng)金屬靶材撞向零件時(shí)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。濺射真空室1套，立式上開蓋結(jié)構(gòu)，尺寸不小于Ф300mm×300mm，全不銹鋼結(jié)構(gòu)，弧焊接，表面進(jìn)行電化學(xué)拋光，內(nèi)含防污內(nèi)襯，可內(nèi)烘烤到100～150℃，接口采用金屬墊圈密封或氟橡膠圈密封，腔體內(nèi)有照明系統(tǒng)6。因?yàn)檗Z擊絕緣靶材時(shí)，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(huì)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(duì)于絕緣靶材或?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁?，須用射頻濺射法（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(dòng)能會(huì)傳給靶材原子；通過調(diào)整磁控管與基片之間的距離，可以獲得想要的均勻度和沉積速度。某些靶材原子的動(dòng)能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢(shì)壘（對(duì)于金屬是5-10 eV），從而從晶格點(diǎn)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(jí)聯(lián)；當(dāng)這種碰撞級(jí)聯(lián)到達(dá)靶材表面時(shí)，如果靠近靶材表面的原子的動(dòng)能大于表面結(jié)合能（對(duì)于金屬是1-6eV），這些原子就會(huì)從靶材表面脫離從而進(jìn)入真空。

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自動(dòng)磁控濺射系統(tǒng)概述

帶有水冷或者加熱(可加熱到700度)功能，大到6'旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，可支持到4個(gè)偏軸平面磁控管。靶材和輝光之間為電壓降區(qū)域，給正離子提供足夠能量的電場(chǎng)，正離子加速轟擊到靶材上，使靶材的物質(zhì)濺射出來，沉積到基體上（兩側(cè)的長(zhǎng)線）。系統(tǒng)配套渦輪分子泵，極限真空可達(dá)10-7 Torr，15分鐘內(nèi)可以達(dá)到10-6 Torr的真空。通過調(diào)整磁控管與基片之間的距離，可以獲得想要的均勻度和沉積速度。

帶有14”立方形不銹鋼腔體，4個(gè)2”的磁控管，DC直流和RF射頻電源。 在選配方面，350 l/s渦輪分子泵，額外的磁控管和襯底加熱功能。