磁控溅射的三个条件和离子镀

2020-05-27

  磁控溅射的三个条件

  磁控气体放电开始溅射有三个条件

  (1)它具有适合的放电气压P:DC或脉冲,如果是磁控管放电,约0.1pA~10Pa),典型值为5x10-1pA;射频磁控管放电约为10-1~10-2Pa。

  (2)其次,磁控管靶具有一定水平(或等效水平)的磁场强度B(约10MT~100MT),典型值为30~50mt,较小值为10~20MT(100~200高斯)。

  (3)第三,在真空腔内,存在一个与磁场正交(或等效)的电场v,其典型值为500-700v。

  我们称上述三个条件为p-b-v。

  离子镀

  (1)离子镀与其它镀层类型的主要区别在于,在基体和工件上是否施加负偏压(直流或脉冲),以及负偏压是否用来吸引和加速离子。蒸发镀时基体和工件上的负偏压为蒸发离子镀;多弧镀时基体和工件上的负偏压为多弧离子镀;发生反应时基体和工件上的负偏压为离子镀,这是离子镀技术的一个重要特点。

  (2)离子镀是磁控溅射与离子镀相结合的技术。在同一真空室中,可以实现氩离子在磁控靶上的稳定溅射,实现在衬底负偏压下轰击、溅射、注入和沉积高能靶离子的过程。在整个镀膜过程中,基体和工件表面都有离子轰击,能有效地去除基体和工件表面的气体和污垢,使膜层表面保持清洁。

  (3)离子镀可在膜基界面形成明显的混合过渡层(假扩散层),增加膜层的结合强度,在膜层与工件之间形成金属间化合物和固体熔体,实现材料的表面合金化,甚至产生新的晶体结构。

  (4)该复合膜具有结合力好、涂层包裹性好、膜结构参数可控、膜粒子总能量高、易反应沉积等优点,可在较低的温度下制备。

  (5)磁控溅射离子镀可清理薄膜的柱状晶结构,形成均匀的颗粒晶结构。