磁控濺射——濺射技術(shù)介紹

直流濺射法：直流濺射法要求靶材能夠?qū)碾x子轟擊過(guò)程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極，從而該方法只能濺射導(dǎo)體材料，不適于絕緣材料。因?yàn)檗Z擊絕緣靶材時(shí)，表面的離子電荷無(wú)法中和，這將導(dǎo)致靶面電位升高，外加電壓幾乎都加在靶上，兩極間的離子加速與電離的機(jī)會(huì)將變小，甚至不能電離，導(dǎo)致不能連續(xù)放電甚至放電停止，濺射停止。故對(duì)于絕緣靶材或?qū)щ娦院懿畹姆墙饘侔胁?，須用射頻濺射法（RF）。需要穩(wěn)定磁場(chǎng)，用高斯計(jì)測(cè)量靶材表面磁場(chǎng)強(qiáng)度，由于磁場(chǎng)線本身是閉合曲線，靶材磁場(chǎng)回路兩端磁場(chǎng)強(qiáng)度自然比中間位置強(qiáng)，可以選擇用弱磁鐵，同時(shí)，基材要避開無(wú)法調(diào)整的磁場(chǎng)變化較大的部分。

濺射過(guò)程中涉及到復(fù)雜的散射過(guò)程和多種能量傳遞過(guò)程：入射粒子與靶材原子發(fā)生彈性碰撞，入射粒子的一部分動(dòng)能會(huì)傳給靶材原子；某些靶材原子的動(dòng)能超過(guò)由其周圍存在的其它原子所形成的勢(shì)壘（對(duì)于金屬是5-10 eV），從而從晶格點(diǎn)陣中被碰撞出來(lái)，產(chǎn)生離位原子；這些離位原子進(jìn)一步和附近的原子依次反復(fù)碰撞，產(chǎn)生碰撞級(jí)聯(lián)；蒸發(fā)鍍膜一般是加熱靶材使表面組分以原子團(tuán)或離子形式被蒸發(fā)出來(lái)。當(dāng)這種碰撞級(jí)聯(lián)到達(dá)靶材表面時(shí)，如果靠近靶材表面的原子的動(dòng)能大于表面結(jié)合能（對(duì)于金屬是1-6eV），這些原子就會(huì)從靶材表面脫離從而進(jìn)入真空。

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自動(dòng)磁控濺射系統(tǒng)概述

帶有水冷或者加熱(可加熱到700度)功能，大到6'旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，可支持到4個(gè)偏軸平面磁控管。系統(tǒng)配套渦輪分子泵，極限真空可達(dá)10-7 Torr，15分鐘內(nèi)可以達(dá)到10-6 Torr的真空。通過(guò)調(diào)整磁控管與基片之間的距離，可以獲得想要的均勻度和沉積速度。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過(guò)程，和靶原子碰撞，把部分動(dòng)量傳給靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成級(jí)聯(lián)過(guò)程。

帶有14”立方形不銹鋼腔體，4個(gè)2”的磁控管，DC直流和RF射頻電源。 在選配方面，350 l/s渦輪分子泵，額外的磁控管和襯底加熱功能。

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