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真空镀膜设备系统组成

来源:百度文库 点击次数:150 发表时间:2019-03-01

真空镀膜设备这种镀膜机具有非常灵活的控制方式,例如溅射速率可以通过调节靶材偏压和改变等离子体源的射频功率这两种途径进行调节。真空镀膜设备在生活中广泛应用呢么今天我们一起看一

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【真空镀膜设备设备真空镀膜设备系统组成】
 
真空镀膜设备等离子体束溅射镀膜机主要由射频等离子体源、真空获得系统、电磁线圈(发射线圈及汇聚线圈)、偏压电源、真空室(包括靶材及基片等)、真空控制系统等部分构成。其显著特点

是它的等离子体发生控制系统,其示意图如图 1 所示。等离子体发生控制系统是镀膜机中的关键部分,其中射频等离子体源位于真空室的侧面,并在等离子体源的出口处及溅射靶材的下方分别配置

有一个电磁线圈。当两个线圈同向通过电流时,线圈合成的磁场将引导等离子体源中产生的电子沿磁场方向运动,从而使等离子体束被约束在磁场方向上。同时靶材加有负偏压,使溅射离子在电场

的作用下加速撞击靶表面,产生溅射作用。
 

【真空镀膜设备等离子体发生控制系统】

等离子体发生装置与真空室的分离设计是实现溅射工艺参数宽范围可控的关键,而这种参数阔范围的可控性使得特定的应用能够获得优化的工艺参数。此外,还可以通过控制系统的真空度来进行溅

射速率的调节。
                                                                        
真空镀膜设备中所示曲线为靶电流与偏压曲线、恒定电流密度时溅射速率与靶偏压的关系,其中恒定电流时射频功率为500W。
 
真空镀膜的功能是多方面的,这也决定了其应用场合非常丰富。总体来说,真空镀膜的主要功能包括赋予被镀件表面高度金属光泽和镜面效果,在薄膜材料上使膜层具有的阻隔性能,提供优异的电

磁屏蔽和导电效果。
 
在真空中制备膜层,包括镀制晶态的金属、半导体、绝缘体等单质或化合物膜。虽然化学汽相沉积也采用减压、低压或等离子体等真空手段,但一般真空镀膜是指用物理的方法沉积薄膜。真空镀膜

有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。
 
真空镀膜设备蒸发镀膜通过加热蒸发某种物质使其沉积在固体表面,称为蒸发镀膜。这种方法早由 M.法拉第于 1857 年提出,现代已成为常用镀膜技术之一。蒸发镀膜设备结构真空镀膜设备蒸发物

质如金属、化合物等置于坩埚内或挂在热丝上作为蒸发源,待镀工件,如金属、陶瓷、塑料等基片置于坩埚前方。待系统抽至高真空后,加热坩埚使其中的物质蒸发。蒸发物质的原子或分子以冷凝

方式沉积在基片表面。薄膜厚度可由数百埃至数微米。膜厚决定于蒸发源的蒸发速率和时间(或决定于装料量),并与源和基片的距离有关。对于大面积镀膜,常采用旋转基片或多蒸发源的方式以

保证膜层厚度的均匀性。从蒸发源到基片的距离应小于蒸气分子在残余气体中的平均自由程,以免蒸气分子与残气分子碰撞引起化学作用。蒸气分子平均动能约为 0.1~0.2 电子伏。真空镀膜设备

源有三种类型。①电阻加热源:用难熔金属如钨、钽制成舟箔或丝状,通以电流,加热在它上方的或置于坩埚中的蒸发物质(图 1[蒸发镀膜设备示意图])电阻加热源主要用于蒸发 Cd、Pb、Ag、Al、

Cu、Cr、Au、Ni 等材料;②高频感应加热源:用高频感应电流加热坩埚和蒸发物质;③电子束加热源:适用于蒸发温度较高(不低于 2000[618-1])的材料,即用电子束轰击材料使其蒸发。
 

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