磁控方箱生產線介紹

用于納米級單層及多層功能膜、硬質膜、金屬膜、半導體膜、介質膜等新型薄膜材料的制備。廣泛應用于大專院校、科研院所的薄膜材料科研與小批量制備。　　

主要由真空室系統(tǒng)濺射室、靶及電源系統(tǒng)、樣品臺系統(tǒng)、真空抽氣及測量系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)等組成?！?

技術指標：　　極限真空度6.7×10-5Pa，系統(tǒng)漏率：1×10-7PaL/S；　　恢復真空時間：40分鐘可達6.6×10 Pa（短時間暴露　　大氣并充干燥氮氣后開始抽氣）　　

鍍膜方式：磁控靶為直靶，向下濺射成膜；　　樣品基片: 負偏壓 -200V　　

樣品轉盤：在基片傳輸線上連續(xù)可調可控，在真空下可輪流任意靶位互換工作。樣品轉盤由伺服電機驅動，計算機控制其水平傳遞；　　

可選分子泵組或者低溫泵組合渦旋干泵抽氣系統(tǒng)，計算機控制系統(tǒng)的功能：對位移和樣品公轉速度隨時間的變化做實時采集，對位移誤差進行計算，以曲線和數(shù)值顯示。樣品公轉速度對位移曲線可在線性和對數(shù)標度兩種顯示之間切換，可實現(xiàn)換位鍍膜。

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磁控濺射的種類介紹

磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應用對象。但有一共同點：利用磁場與電場交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運行，從而增大電子撞擊氣產生離子的概率。所產生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。

靶源分平衡式和非平衡式，平衡式靶源鍍膜均勻，非平衡式靶源鍍膜膜層和基體結合力強。1-10Pa的氣或其它惰性氣體，在陰極（靶）1-3KV直流負高壓或13。平衡靶源多用于半導體光學膜，非平衡多用于磨損裝飾膜。磁控陰極按照磁場位形分布不同，大致可分為平衡態(tài)磁控陰極和非平衡態(tài)磁控陰極。平衡態(tài)磁控陰極內外磁鋼的磁通量大致相等，兩極磁力線閉合于靶面，很好地將電子/等離子體約束在靶面附近，增加了碰撞幾率，提高了離化效率，因而在較低的工作氣壓和電壓下就能起輝并維持輝光放電，靶材利用率相對較高。

但由于電子沿磁力線運動主要閉合于靶面，基片區(qū)域所受離子轟擊較小。MBE分子束外沿鍍膜技術，已經比較好的解決了如上所屬的問題，但是基本用于實驗研究，工業(yè)生產上比較常用的一體式鍍膜機主要以離子蒸發(fā)鍍膜和磁控濺射鍍膜為主。非平衡磁控濺射技術，即讓磁控陰極外磁極磁通大于內磁極，兩極磁力線在靶面不完全閉合，部分磁力線可沿靶的邊緣延伸到基片區(qū)域，從而部分電子可以沿著磁力線擴展到基片，增加基片磁控濺射區(qū)域的等離子體密度和氣體電離率。不管平衡還是非平衡，若磁鐵靜止，其磁場特性決定了一般靶材利用率小于30%。為增大靶材利用率，可采用旋轉磁場。但旋轉磁場需要旋轉機構，同時濺射速率要減小。旋轉磁場多用于大型或貴重靶，如半導體膜濺射。對于小型設備和一般工業(yè)設備，多用磁場靜止靶源。

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磁控濺射“磁控反應”介紹

磁控反應濺射絕緣體看似容易，而實際操作困難。高性價比：設備主要零部件采用進口或國內品牌，以國產設備的價格擁有進口設備的配置，從而保證了設備的質量及性能。主要問題是反應不光發(fā)生在零件表面，也發(fā)生在陽極，真空腔體表面以及靶源表面，從而引起滅火，靶源和工件表面起弧等。德國萊寶發(fā)明的孿生靶源技術，很好的解決了這個問題。其原理是一對靶源互相為陰陽極，從而消除陽極表面氧化或氮化。冷卻是一切源（磁控，多弧，離子）所必需，因為能量很大一部分轉為熱量，若無冷卻或冷卻不足，這種熱量將使靶源溫度達一千度以上從而溶化整個靶源。

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磁控濺射——濺射技術介紹

直流濺射法：直流濺射法要求靶材能夠將從離子轟擊過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體材料，不適于絕緣材料。平衡態(tài)磁控陰極內外磁鋼的磁通量大致相等，兩極磁力線閉合于靶面，很好地將電子/等離子體約束在靶面附近，增加了碰撞幾率，提高了離化效率，因而在較低的工作氣壓和電壓下就能起輝并維持輝光放電，靶材利用率相對較高。因為轟擊絕緣靶材時，表面的離子電荷無法中和，這將導致靶面電位升高，外加電壓幾乎都加在靶上，兩極間的離子加速與電離的機會將變小，甚至不能電離，導致不能連續(xù)放電甚至放電停止，濺射停止。故對于絕緣靶材或導電性很差的非金屬靶材，須用射頻濺射法（RF）。

濺射過程中涉及到復雜的散射過程和多種能量傳遞過程：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能會傳給靶材原子；某些靶材原子的動能超過由其周圍存在的其它原子所形成的勢壘（對于金屬是5-10 eV），從而從晶格點陣中被碰撞出來，產生離位原子；這些離位原子進一步和附近的原子依次反復碰撞，產生碰撞級聯(lián)；當這種碰撞級聯(lián)到達靶材表面時，如果靠近靶材表面的原子的動能大于表面結合能（對于金屬是1-6eV），這些原子就會從靶材表面脫離從而進入真空。配有陽極層離子源進行清洗和輔助沉積，同時設備具有反濺射清洗功能，以提高膜的質量和牢固度。

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