磁控濺射種類

用磁控靶源濺射金屬和合金很容易，點火和濺射很方便。這是因為靶（陰極），等離子體，和被濺零件/真空腔體可形成回路。但若濺射絕緣體如陶瓷則回路斷了。于是人們采用高頻電源，回路中加入很強的電容。這樣在絕緣回路中靶材成了一個電容。但高頻磁控濺射電源昂貴，濺射速率很小，同時接地技術很復雜，因而難大規(guī)模采用。為解決此問題，發(fā)明了磁控反應濺射。就是用金屬靶，加入Ar和反應氣體如氮氣或氧氣。當金屬靶材撞向零件時由于能量轉化，與反應氣體化合生成氮化物或氧化物。磁控濺射鍍膜機技術原理真空磁控濺射鍍膜技術是通過真空磁控濺射鍍膜機實現的，鍍膜機內由不同級別的真空泵抽氣，在系統(tǒng)內營造出一個鍍膜所需的真空環(huán)境，真空度要達到鍍膜所需的本底真空，一般在（1~5）×10-8Pa。磁控反應濺射絕緣體看似容易，而實際操作困難。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。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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磁控濺射鍍膜機

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ITO 薄膜的磁控濺射靶主要分為InSn 合金靶、In2O3-SnO2 陶瓷靶兩類。在用合金靶制備ITO 薄膜時,由于濺射過程中作為反應氣體的氧會和靶發(fā)生很強的電化學反應,靶面覆蓋一層化合物,使濺射蝕損區(qū)域縮得很小(俗稱“靶zhong毒”) ,以至很難用直流濺射的方法穩(wěn)定地制備出的ITO 膜。也就是說,采用合金靶磁控濺射時,工藝參數的窗口很窄且極不穩(wěn)定。陶瓷靶因能抑制濺射過程中氧的選擇性濺射,能穩(wěn)定地將金屬銦和錫與氧的反應物按所需的化學配比穩(wěn)定地成膜,故無zhong毒現象,工藝窗口寬,穩(wěn)定性好。鍍一層薄薄的膜加工工藝中的塑料薄膜薄厚勻稱性，堆積速度，靶材使用率等層面的難題是具體生產制造中非常關心的。但這不等于說陶瓷靶解決了所有的問題,其薄膜光電性能仍然受制于基底溫度、濺射電壓、氧含量等主要工藝參數的影響,不同工藝制備出的ITO 薄膜的光電性能相差甚遠。因此,開展ITO陶瓷靶磁控濺射工藝參數的優(yōu)化研究很有意義。

鍍膜設備原理及工藝

前處理（清洗工序）

要獲得結合牢固、致密、無針1孔缺陷的膜層, 必須使膜層沉積在清潔、具有一定溫度甚至是的基片上。為此前處理的過程包括機械清洗(打磨、毛刷水洗、去離子水沖洗、冷熱風刀吹凈)、烘烤、輝光等離子體轟擊等。非平衡磁控濺射技術概念，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。機械清洗的目的是去除基片表面的灰塵和可能殘留的油漬等異物, 并且不含活性離子, 必要時還可采用超聲清洗。烘烤的目的是徹底清除基片表面殘余的水份, 并使基片加熱到一定的溫度, 很多材質在較高的基片溫度下可以增強結合力和膜層的致密性?；暮婵究梢栽谡婵帐彝膺M行, 也可以在真空室內繼續(xù)進行, 以獲得更好的效果。但在真空室內作為提供熱源的電源應有較低的電壓, 否則易于引起放電。輝光等離子體轟擊清洗可以進一步除去基片表面殘留的不利于膜層沉積的成份, 同時可以提高基片表面原子的活性。

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磁控濺射

磁控濺射是物理氣相沉積（Physical Vapor Deition，PVD）的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導體、絕緣體等多材料，且具有設備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強等優(yōu)點。

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。