貴州專業磁控濺射工藝

磁控濺射的種類：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，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，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，同時接地技術很復雜，因而難大規模采用。為解決此問題，發明了磁控反應濺射。就是用金屬靶，加入氬氣和反應氣體如氮氣或氧氣。當金屬靶材撞向零件時由于能量轉化，與反應氣體化合生成氮化物或氧化物。磁控反應濺射絕緣體看似容易，而實際操作困難。主要問題是反應不光發生在零件表面，也發生在陽極，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。德國萊寶發明的孿生靶源技術，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。冷卻是一切源所必需，因為能量很大一部分轉為熱量，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。濺射的金屬膜通常能獲得良好的光學性能、電學性能及某些特殊性能。貴州專業磁控濺射工藝

磁控濺射的工藝研究：1、傳動速度：玻璃基片在陰極下的移動是通過傳動來進行的。低傳動速度使玻璃在陰極范圍內經過的時間更長，這樣就可以沉積出更厚的膜層。不過，為了保證膜層的均勻性，傳動速度必須保持恒定。鍍膜區內一般的傳動速度范圍為每分鐘0~600英寸之間。根據鍍膜材料、功率、陰極的數量以及膜層的種類的不同，通常的運行范圍是每分鐘90~400英寸之間。2、距離與速度及附著力：為了得到較大的沉積速率并提高膜層的附著力，在保證不會破壞輝光放電自身的前提下，基片應當盡可能放置在離陰極較近的地方。濺射粒子和氣體分子的平均自由程也會在其中發揮作用。當增加基片與陰極之間的距離，碰撞的幾率也會增加，這樣濺射粒子到達基片時所具有的能力就會減少。所以，為了得到較大的沉積速率和較好的附著力，基片必須盡可能地放置在靠近陰極的位置上。山東多層磁控濺射平臺磁控濺射發展至今，除了上述一般濺射方法的優點外，還實現了高速、低溫、低損傷。

PVD技術常用的方法：PVD基本方法：真空蒸發、濺射、離子鍍，以下介紹幾種常用的方法。電子束蒸發：電子束蒸發是利用聚焦成束的電子束來加熱蒸發源，使其蒸發并沉積在基片表面而形成薄膜。特征：真空環境；蒸發源材料需加熱熔化；基底材料也在較高溫度中；用磁場控制蒸發的氣體，從而控制生成鍍膜的厚度。濺射沉積：濺射是與氣體輝光放電相聯系的一種薄膜沉積技術。濺射的方法很多，有直流濺射、RF濺射和反應濺射等，而用得較多的是磁控濺射、中頻濺射、直流濺射、RF濺射和離子束濺射。

平衡磁控濺射即傳統的磁控濺射，是在陰極靶材背后放置芯部與外環磁場強度相等或相近的永磁體或電磁線圈，在靶材表面形成與電場方向垂直的磁場。沉積室充入一定量的工作氣體，通常為Ar，在高壓作用下Ar原了電離成為Ar+離子和電子，產生輝光放電，Ar+離子經電場加速轟擊靶材，濺射出靶材原子、離子和二次電子等。電子在相互垂直的電磁場的作用下，以擺線方式運動，被束縛在靶材表面，延長了其在等離子體中的運動軌跡，增加其參與氣體分子碰撞和電離的過程，電離出更多的離子，提高了氣體的離化率，在較低的氣體壓力下也可維持放電，因而磁控濺射既降低濺射過程中的氣體壓力，也同時提高了濺射的效率和沉積速率。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合力強。

磁控濺射鍍膜注意事項：1、輻射：有些鍍膜要用到射頻電源，如功率大，需做好屏蔽處理。另外，歐洲標準在單室鍍膜機門框四周嵌裝金屬線屏蔽輻射；2、金屬污染：鍍膜材料有些對人體有害的，特別要注意真空室清理過程中出現的粉塵污染；3、噪音污染：如特別是一些大的鍍膜設備，機械真空泵噪音很大，可以把泵隔離在墻外；4、光污染：離子鍍膜過程中，氣體電離發出強光，不宜透過觀察窗久看。適用范圍：1、建材及民用工業中。2、在鋁合金制品裝飾中的應用。3、高級產品零/部件表面的裝飾鍍中的應用。4、在不銹鋼刀片涂層技術中的應用。5、在玻璃深加工產業中的應用。磁控濺射又稱為高速低溫濺射。山東磁控濺射流程

直流濺射方法用于被濺射材料為導電材料的濺射和反應濺射鍍膜中，其工藝設備簡單，有較高的濺射速率。貴州專業磁控濺射工藝

磁控濺射靶材的原理：在被濺射的靶極與陽極之間加一個正交磁場和電場，在高真空室中充入所需要的惰性氣體，永久磁鐵在靶材料表面形成250～350高斯的磁場，同高壓電場組成正交電磁場。在電場的作用下，Ar氣電離成正離子和電子，靶上加有一定的負高壓，從靶極發出的電子受磁場的作用與工作氣體的電離幾率增大，在陰極附近形成高密度的等離子體，Ar離子在洛侖茲力的作用下加速飛向靶面，以很高的速度轟擊靶面，使靶上被濺射出來的原子遵循動量轉換原理以較高的動能脫離靶面飛向基片淀積成膜。磁控濺射一般分為二種：直流濺射和射頻濺射，其中直流濺射設備原理簡單，在濺射金屬時，其速率也快。而射頻濺射的使用范圍更為普遍，除可濺射導電材料外，也可濺射非導電的材料，同時還可進行反應濺射制備氧化物、氮化物和碳化物等化合物材料。若射頻的頻率提高后就成為微波等離子體濺射，如今，常用的有電子回旋共振型微波等離子體濺射。貴州專業磁控濺射工藝