理解Magnetron-Sputter沉积的涂层

2010-09-18

制造技术

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介绍

如何使防冻发生器[5 Cri……

的一个主要方法用于沉积薄膜溅射沉积到基板。涂料的技术是用于各种各样的材料,如金属、半导体和绝缘体,在一个工业和实验室规模水平。这种技术的一种变体,Magnetron-Sputter沉积,可以提供更好的溅射率和更高的收益率有效利用,结合强大的电场和磁场在溅射过程中。

当受到高能粒子轰击固体材料表面(如加速离子),一连串的碰撞发生,导致大量的表面原子驱逐出目标物质和遵循随机轨迹。这个简单的现象称为溅射。

除了驱逐原子,二次电子的发射目标材料也发生。这些次级电子是必要的为了维持等离子体辉光放电现象和维护沉积过程如下解释。

许多技术为沉积薄膜开发利用溅射现象。这些技术所使用的主系统包括一对平面电极,阳极底物(如硅片)放置的位置,和阴极(目标)组成的材料将用于薄膜沉积到衬底上。内部的两个电极位于低压真空沉积室(~ 0,1托)。这是一个房间充满了溅射气体,通常一种惰性气体,如氩气(Ar)。

一旦应用于目标表面负电压,任何现有的基于“增大化现实”技术的正离子将加速向阴极和下降后,一条小溪的原子或原子簇将驱逐出阴极材料。一小部分人会影响阳极的晶片,导致薄膜的形成在衬底。为了保持这一进程,不断的气体电离的援助是必要的,这是实现二次电子与中性原子碰撞,产生新的离子。

溅射产生年代是由以下方程:

S =原子(删除)/(入射离子)

是高度依赖于:

为了提高性能,变化已经开发的基本原则。许多变体之一涉及到使用磁场接近阴极的飞机。在溅射过程中生成的二次电子是被这个领域,保持阴极表面附近。螺旋路径周围的磁场线后,这些电子被迫在腔体内旅行更远的距离,从而引起更多的电离并最终增加溅射产生年代在很大程度上如此。

使用这种变化有一定的优势。它允许增加溅射率,较高的等离子体密度,并能维持等离子体在较低的压力,这意味着需要更少的天然气在真空室。

通过修改各种参数,可以存款几乎所有类型的材料。直流电源的使用如上所述适用于金属目标,使用射频或脉冲直流供电时允许使用半导体和绝缘体作为目标。同时,使用一个反应,而不是一个惰性气体(反应溅射),使气体之间的化学反应和目标材料和复合薄膜的沉积到衬底上。

这些可控变量,使Magnetron-Sputter技术非常有效的与其他沉积方法和适用于几乎所有的目标材料。