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簡析磁控濺射的工藝流程

2020-07-21 16:47:21

磁控濺射過程中,具體工藝過程對薄膜性能影響很大,主要工藝流程如下:

(1)基片清洗,主要是用異丙醇蒸汽清洗,隨后用乙醇、丙酮浸泡基片后快速烘干,以去除表面油污;

(2)抽真空,真空須控制在2 × 104 Pa以上,以保證薄膜的純度;

(3)加熱,為了除去基片表面水分,提高膜與基片的結(jié)合力,需要對基片進行加熱,溫度一般選擇在150 ℃~200 ℃之間;

(4)氬氣分壓,一般選擇在0.01一lPa范圍內(nèi),以滿足輝光放電的氣壓條件;

(5)預(yù)濺射,預(yù)濺射是通過離子轟擊以除去靶材表面氧化膜,以免影響薄膜質(zhì)量;

(6)濺射,氬氣電離后形成的正離子在正交的磁場和電場的作用下,高速轟擊靶材,使濺射出的靶材粒子到達基片表面沉積成膜;

(7)退火,薄膜與基片的熱膨脹系數(shù)有差異,結(jié)合力小,退火時薄膜與基片原子相互擴散可以有效提高粘著力。

磁控濺射鍍膜技術(shù)由于其顯著的優(yōu)點已經(jīng)成為制備薄膜的主要技術(shù)之一。非平衡磁控濺射改善了等離子體區(qū)域的分布,顯著提高了薄膜的質(zhì)量。中頻濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展有效克服了反應(yīng)濺射過程中出現(xiàn)的打弧現(xiàn)象,減少了薄膜的結(jié)構(gòu)缺陷,明顯提高了薄膜的沉積速率。高速濺射、高能脈沖磁控濺射鍍膜技術(shù)為濺射鍍膜開辟了嶄新的研究領(lǐng)域。在未來的研究中,新濺射技術(shù)向生活領(lǐng)域的推廣、磁控濺射鍍膜技術(shù)與計算機的結(jié)合都將成為研究熱點,利用計算機模擬鍍膜時的磁場、電場、溫度場、以及等離子體的分布,必將能給濺射鍍膜技術(shù)的發(fā)展提供巨大的擴展空間,推動磁控濺射鍍膜技術(shù)向工業(yè)及生活領(lǐng)域轉(zhuǎn)化。

磁控濺射


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