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常见的几种溅射设备

放大字体  缩小字体发布日期:2018-01-14  浏览次数:1215
核心提示:本文针对常见的几种溅射设备进行阐述1.阴极溅射设备2.反应溅射设备3.磁控溅射设备4.等离子溅射设备5.高频溅射设备。

1.阴极溅射设备

阴极溅射设备的特点是首先将溅射室抽至10 -4~10-3Pa的真空度,以防溅射原子被污染,再通入惰性气体(如氩气)至0.1~1Pa的真空度,然后在阴、阳极间施加最高达5kV的高电压(具体数值由阴极材料而定)。使惰性气体产生辉光放电而部分电离,在阴极负高压的吸引下,惰性气体离子被加速并轰击阴极材料(即靶材),使靶材表面的某些原子被溅射出来,以高速沉积到阳极(即镀件)表面而形成镀层。这是经典的溅射设备,也是二极溅射设备,它不足之处是镀件温升高,沉积速度慢。

为提高沉积速度,可在其中增设一个射出热电子的电极,使靶电流密度增大,以此达到提高镀速的目的,这便是三极溅射设备。

为了使第三电极热电子放出速度加快,并使放电稳定,再装一稳定电极为第四电极,即成为四极溅射设备。

2.反应溅射设备

这种设备是利用溅射膜对杂质气体敏感的特性,在情性气体中混入活性气体或仅用活性气体进行溅射,使可以得到靶材与活性气体起反应生成的化合物膜层。

3.磁控溅射设备

是在阴极溅射设备中加一个与靶材表面平行的磁场,一方面使溅射出来的电子偏转,不去轰击镀件而使镀件温升大为降低;另一方面,电子在靶材表面作螺旋运动,不断撞击惰性气体分子并使之电离,从而增加离子密度,便可使沉积速度提高。

4.等离子溅射设备

用热阴极发射的电子或用高频激励等方法,使低压气体放电形成的离子体的一种低压、低能、高离子电流的溅射设备。其特点是因它是在低气压下进行,因此,膜层纯度高,附着力强。此外,因为低能溅射,故镀件升温低,可以在熔点低的有机物上镀覆。缺点是很难获得大面积均匀的膜层。

5.高频溅射设备

阴极溅射与等离子溅射设备均无法溅射绝缘体,若在绝缘体背面装上金属电极并加上高频电压,使正离子(用于溅射)和电子(用于中和正电荷)交替地打在阴极靶面上,使溅射正常进行的设备称为高频溅射设备。其特点便是能镀覆绝缘体材料。

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