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靶材讲解真空溅镀原理

溅射靶材 2020-07-22 11:30

主要主要利用辉光放电(glowdischarge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面,靶材的原子被弹出而堆积在基板表面形成薄膜。溅镀薄膜的性质、均匀度都比蒸镀薄膜来的好,但是镀膜速度却比蒸镀慢很多。新型的溅镀设备几乎都使用强力磁铁将电子成螺旋状运动以加速靶材周围的氩气离子化,造成靶与氩气离子间的撞击机率增加,提高溅镀速率。一般金属镀膜大都采用直流溅镀,而不导电的陶磁材料则使用RF交流溅镀,基本的原理是在真空中利用辉光放电(glowdischarge)将氩气(Ar)离子撞击靶材(target)表面,电浆中的阳离子会加速冲向作为被溅镀材的负电极表面,这个冲击将使靶材的物质飞出而沉积在基板上形成薄膜。

一般来说,利用溅镀制程进行薄膜披覆有几项特点:

(1)金属、合金或绝缘物均可做成薄膜材料。

(2)再适当的设定条件下可将多元复杂的靶材制作出同一组成的薄膜。

(3)利用放电气氛中加入氧或其它的活性气体,可以制作靶材物质与气体分子的混合物或化合物。

(4)靶材输入电流及溅射时间可以控制,容易得到高精度的膜厚。

(5)较其它制程利于生产大面积的均一薄膜。

(6)溅射粒子几不受重力影响,靶材与基板位置可自由安排。

(7)基板与膜的附着强度是一般蒸镀膜的10倍以上,且由于溅射粒子带有高能量,在成膜面会继续表面扩散而得到硬且致密的薄膜,同时此高能量使基板只要较低的温度即可得到结晶膜。

(8)薄膜形成初期成核密度高,可生产10nm以下的极薄连续膜。

(9)靶材的寿命长,可长时间自动化连续生产。

(10)靶材可制作成各种形状,配合机台的特殊设计做更好的控制及最有效率的生产。

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