直流溅射镀膜


直流溅射镀膜

依据直流辉光放电原理制造的镀膜装置统称为直流溅射镀膜装置,利用这种装置溅射的各种工艺统称为直流溅射镀膜工艺。

第一节 直流二极溅射装置

u电源采用直流。

u靶材必须是导体。

u靶上通以负高压。

u阴极靶与基片间的距离大于阴极暗区的3-4倍较为合适。

u直流二极溅射工作原理图:

第二节 偏压溅射装置

u与直流二极溅射的区别在于基片上施加一固定直流偏压。

u偏压使基片表面在薄膜沉积过程中,受到气体离子的稳定轰击,消除可能进入薄膜表面的气体,提高薄膜的纯度。

u偏压可以清除附着力较差的沉积粒子,可以在沉积之前对基片进行轰击清洗,净化表面,提高薄膜的附着力。

u偏压使荷能粒子(一般指正离子)不断地轰击正在形成的薄膜表面,一方面提高膜层的强度,另一方面降低了膜层的生成速度。

u偏压较大时,能产生少量非膜材离子(如氩离子)的参杂现象。为保证膜纯度,应选择适当的偏压值。

第三节 三极或四极溅射装置

u三极溅射是用热电子强化放电的一种方式,它能使溅射速率比二极溅射有所提高,又能使溅射工况的控制更方面。在二极溅射系统中提供一个热电子的源——一根发射自由热电子的帜热灯丝,当灯丝比靶电位更负的时候,电子朝向靶轰击,从而靶入射离子流增加,溅射量相应地增大。由于热电子的数量并不很大,不会引起靶材过分地加热。附加的热电子流,是靶电流的一个调整量,就是说,在二极溅射运行中,气压、电压和靶电流三个主要工艺参数中,电流可以独立于电压作一定程度的调整。三极溅射比二极溅射大于提高了一倍的溅射速率。

u四极溅射——等离子弧溅射

Ø 工作压强比二极溅射低(10-1——10-2Pa)。

Ø 靶电流几乎不随靶电压改变,而依赖于阳极电流,实现了靶电流和电压的分别控制。

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