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你真的懂雙靶磁控濺射儀嗎☁◕·?

釋出時間•✘✘₪•:2022-07-25

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  磁控濺射是一種常用的物理氣相沉積(PVD)方法₪₪╃••,具有沉積溫度低•☁│₪╃、沉積速度快•☁│₪╃、沉積薄膜均勻性好•☁│₪╃、成分接近靶材成分等優點·☁。傳統濺射技術的工作原理是•✘✘₪•:在高真空條件下₪₪╃••,入射離子(ar+)在電場作用下轟擊靶材₪₪╃••,使靶材表面的中性原子或分子獲得足夠的動能₪₪╃••,與靶材表面分離₪₪╃••,沉積在基板表面形成薄膜·☁。但是₪₪╃••,電子會受到電場和磁場的影響而漂移₪₪╃••,導致濺射效率低·☁。短的電子轟擊路徑也會導致襯底溫度升高·☁。為了提高濺射效率₪₪╃••,在靶材下方安裝了強磁體₪₪╃••,中心和圓周分別有N極和S極·☁。由於洛倫茲力的作用₪₪╃••,電子被束縛在靶材周圍並繼續做圓周運動₪₪╃••,產生更多的ar+轟擊靶材₪₪╃••,大大提高了濺射效率·☁。
  
  雙靶磁控濺射儀是指電子與氬原子在電場E的作用下飛向襯底的過程中發生碰撞₪₪╃••,使它們電離產生ar正離子和新電子;新的電子飛向基板₪₪╃••,Ar離子在電場作用下加速向陰極靶材₪₪╃••,以高能量轟擊靶材表面₪₪╃••,使靶材濺射·☁。在濺射粒子中₪₪╃••,中性靶原子或分子沉積在基板上形成薄膜₪₪╃••,產生的二次電子會受到電場和磁場的影響₪₪╃••,產生e(電場)×B(磁場)指的方向漂移₪₪╃••,稱為E×B漂移₪₪╃••,其軌跡近似擺線·☁。
  
  如果是環形磁場₪₪╃••,電子會以近似擺線的形式在目標表面做圓周運動·☁。它們的運動路徑不僅很長₪₪╃••,而且還束縛在靠近靶材表面的等離子體區域₪₪╃••,大量的AR在該區域被電離轟擊靶材₪₪╃••,從而達到很高的沉積速率·☁。隨著碰撞次數的增加₪₪╃••,二次電子的能量耗盡₪₪╃••,逐漸遠離靶表面₪₪╃••,在電場E的作用下沉積在襯底上·☁。由於電子的能量很低₪₪╃••,能量轉移對基板的影響很小₪₪╃••,導致基板溫升低·☁。
  
  雙靶磁控濺射儀包括•✘✘₪•:氣路•☁│₪╃、真空系統•☁│₪╃、迴圈水冷卻系統和控制系統·☁。其中•✘✘₪•:
  
  (1)氣路系統•✘✘₪•:與PECVD系統類似₪₪╃••,磁控濺射系統應包括完整的氣路系統·☁。然而₪₪╃••,與PECVD系統不同的是₪₪╃••,PECVD系統中的氣路是反應氣體的通道·☁。磁控濺射系統的氣路一般為AR•☁│₪╃、N2等氣體·☁。這些氣體不參與成膜₪₪╃••,而是透過輝光放電轟擊靶原子₪₪╃••,使靶原子獲得能量並沉積在襯底上形成薄膜·☁。
  
  (2)真空系統•✘✘₪•:與PECVD系統類似₪₪╃••,在磁控濺射成膜前需要將真空室抽至高真空·☁。因此₪₪╃••,它的真空系統還包括機械泵和分子泵₪₪╃••,它們都是高真空系統·☁。
  
  (3)迴圈水冷卻系統•✘✘₪•:在雙靶磁控濺射儀工作過程中₪₪╃••,一些容易發熱的部件(如分子泵)需要使用迴圈水帶走熱量進行冷卻₪₪╃••,以防止部件損壞·☁。
  
  (4)控制系統•✘✘₪•:綜合控制PECVD系統各部分協同執行完成薄膜沉積₪₪╃••,一般與控制櫃整合·☁。
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