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了解一下磁控溅射设备的工作原理

2021-12-15 11:47:24

磁控溅射设备磁控靶源溅射金属和合金很简单,点火和溅射很便利。这是由于靶(阴极),等离子体和被溅零件/真空腔体可构成回路。但若溅射绝缘体(如陶瓷),则回路断了。于是人们采用高频电源,回路中加入很强的电容,这样在绝缘回路中靶材成了一个电容。但高频磁控溅射电源贵重,溅射速率很小,一起接地技术很复杂,因此难大规模采用。为处理此问题,发明晰磁控反应溅射。便是用金属靶,加入氩气和反应气体如氮气或氧气。当金属靶材撞向零件时由于能量转化,与反应气体化合生成氮化物或氧化物。

磁控反应溅射绝缘体看似简单,而实际操作困难。首要问题是反应不光发生在零件外表,也发生在阳极,真空腔体外表以及靶源外表,然后引起救活,靶源和工件外表起弧等。德国莱宝发明的孪生靶源技术,很好的处理了这个问题。其原理是一对靶源相互为阴阳极,然后消除阳极外表氧化或氮化。

磁控溅射设备


冷却是一切源(磁控,多弧,离子)所需,由于能量很大一部分转为热量,若无冷却或冷却不足,这种热量将使靶源温度达一千度以上然后溶化整个靶源。磁控溅射是物理气相堆积的一种。一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多资料,且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等长处。上世纪 70 年代发展起来的磁控溅射法更是完成了高速、低温、低损伤。由于是在低气压下进行高速溅射,须有效地提高气体的离化率。磁控溅射经过在靶阴极外表引入磁场,使用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以添加溅射率。

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