濺射機的功能原理
2018-09-05 來(lái)自: 肇慶高要區恒譽(yù)真空技術(shù)有限公司 瀏覽次數:1307
濺射機的功能原理
濺射機的基本原理是利用Ar一02混合氣體中的等離子體在電場(chǎng)和交變磁場(chǎng)的作用下,被加速的高能粒子轟擊靶材表面,能量交換后,靶材表面的原子脫離原晶格而逸出,轉移到基體表面而成膜。
濺射機的特點(diǎn)是成膜速率高,基片溫度低,膜的粘附性好,可實(shí)現大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法。
其在電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞,電離出大量的氬離子和電子,電子飛向基片。濺射機在電場(chǎng)的作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉積在基片上成膜。二次電子在加速飛向基片的過(guò)程中受到磁場(chǎng)洛侖磁力的影響,被束縛在靠近靶面的等離子體區域內,該區域內等離子體密度很高,二次電子在磁場(chǎng)的作用下圍繞靶面作圓周運動(dòng),該電子的運動(dòng)路徑很長(cháng),在運動(dòng)過(guò)程中不斷的與氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材,經(jīng)過(guò)多次碰撞后電子的能量逐漸降低,擺脫磁力線(xiàn)的束縛,遠離靶材,最終沉積在基片上。
濺射機就是以磁場(chǎng)束縛和延長(cháng)電子的運動(dòng)路徑,改變電子的運動(dòng)方向,提高工作氣體的電離率和有效利用電子的能量。電子的歸宿不僅僅是基片,真空室內壁及靶源陽(yáng)極也是電子歸宿。但一般基片與真空室及陽(yáng)極在同一電勢。磁場(chǎng)與電場(chǎng)的交互作用( E X B drift)使單個(gè)電子軌跡呈三維螺旋狀,而不是僅僅在靶面圓周運動(dòng)。至于靶面圓周型的濺射輪廓,那是靶源磁場(chǎng)磁力線(xiàn)呈圓周形狀形狀。