《等离子体溅射镀膜》PPT课件.pptx

等离子体溅射镀膜 王 建兵 一 、 系 统 组 成 等 离 子 体 束 溅 射 镀 膜 机 主 要 由 射 频 等 离子 体 源 、 真 空 获 得 系 统 、 电 磁 线 圈 (发 射 线 圈及 汇 聚 线 圈 )、 偏 压 电 源 、 真 空 室 (包 括 靶 材及 基 片 等 )、 真 空 控 制 系 统 等 部 分 构 成 。 其 显著 特 点 是 它 的 等 离 子 体 发 生 控 制 系 统 ， 其 示意 图 如 图 1所 示 。 高利用率等离子体溅射原理图 等 离 子 体 发 生 控 制 系 统 是 镀 膜 机 中 的 关 键部 分 ， 其 中 射 频 等 离 子 体 源 位 于 真 空 室 的 侧 面 ，并 在 等 离 子 体 源 的 出 口 处 及 溅 射 靶 材 的 下 方 分别 配 置 有 一 个 电 磁 线 圈 。 当 两 个 线 圈 同 向 通 过电 流 时 ， 线 圈 合 成 的 磁 场 将 引 导 等 离 子 体 源 中产 生 的 电 子 沿 磁 场 方 向 运 动 ， 从 而 使 等 离 子 体束 被 约 束 在 磁 场 方 向 上 。 同 时 靶 材 加 有 负 偏 压 ，使 溅 射 离 子 在 电 场 的 作 用 下 加 速 撞 击 靶 表 面 ，产 生 溅 射 作 用 。 二 ， 系 统 特 点 1， 这 种 镀 膜 机 具 有 非 常 灵 活 的 控 制 方 式 ， 例如 溅 射 速 率 可 以 通 过 调 节 靶 材 偏 压 和 改 变 等离 子 体 源 的 射 频 功 率 这 两 种 途 径 进 行 调 节 。在 溅 射 完 成 后 ， 所 得 的 靶 材 利 用 率 可 高 达 90 以 上 。 2， 由 于 不 用 磁 铁 作 为 等 离 子 体 约 束 ， 能 够 进行 铁 磁 性 材 料 的 镀 膜 ， 并 且 可 以 使 用 很 厚 的 靶 材 。 3， 当 将 电 磁 线 圈 的 极 性 反 接 时 ， 由 于 磁 场 的 方向 ,产 生 了 变 化 ， 等 离 子 体 束 会 在 磁 场 的 作 用 下 轰击 基 片 ， 从 而 对 基 片 产 生 清 洗 作 用 ， 如 图 所 示 。这 实 际 上 可 以 使 得 应 用 该 项 技 术 的 镀 膜 机 省 略 常规 镀 膜 机 的 清 洗 用 离 子 源 。 三 ， 应 用 ： 可 做 多 种 材 料 共 溅 射 通 过 调 节 靶 偏 压 可 以 对 沉 积 速 率 进 行 控 制 。当 使 用 多 块 靶 时 ， 如 果 各 靶 之 间 相 互 绝 缘 ，并 将 每 个 靶 施 加 不 同 的 偏 压 ， 就 可 以 做 到 多成 分 共 溅 射 ， 即 可 通 过 调 节 各 溅 射 靶 的 偏 压很 容 易 地 实 现 镀 制 薄 膜 的 成 分 控 制 。 系 统 共 溅 射 示 意 图 及 其 靶 的 组 成 国 内 设 计 的 PlasTechS00 四 ， 结 论 通 过 应 用 等 离 子 体 束 溅 射 镀 膜 技 术 进 行 镀膜 ， 能 够 使 靶 材 利 用 率 得 到 极 大 的 提 高 ， 同时 ， 各 种 试 验 结 果 表 明 ， 该 技 术 也 能 很 好 地应 用 在 反 应 溅 射 沉 积 薄 膜 和 铁 磁 性 材 料 镀 膜中 。 国 内 的 实 际 试 验 也 验 证 了 该 技 术 的 生 产可 能 性 ， 在 不 久 的 将 来 ， 该 技 术 一 定 会 在 生产 实 践 中 得 到 广 泛 的 应 用 。