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同轴圆柱形磁控溅射镀膜设备有哪些特点-广东振华真空镀膜设备

在同轴圆柱形磁控溅射镀膜设备中,溅射靶接负电位电压范围为500V到600V之间。基材采用加偏压、悬浮或接地的方式。在跟永磁体相对称的平面上,磁力线与靶表面平行而与电场成正交。靶表面与磁力线所封闭起来的空间,就是一个对电子运动起束缚之用的等离子区域。实现在辉光放电的过程,靶表面由于不断地受到离子轰击的作用而发生溅射,在基材上沉积上了膜层材料而形成薄膜。

磁控溅射镀膜设备

1、靶构造:

同轴圆柱形磁控溅射靶的主体构造由永磁体、阴极靶、水嘴座、屏蔽罩、绝缘套、支撑装置、垫片、密封圈、法兰、导管、螺母、螺帽等部件构成。

2、永磁体的选择:

磁控溅射靶中常用铝镍钴合金、钡铁氧体、锶铁氧体等材料制造永磁体。对于永磁体的规格和尺寸,通常取具有相同的直径和长度的规格;对于磁体端面场强,则一般取在0.15T左右,这样可保证靶表面保持约0.03T的平行磁场。

3、阴极靶筒:

作为用膜材制成的阴极靶筒。要求靶筒材料表面光洁、纯度高、致密性好。对于阴极靶筒的规格和尺寸,可按要求定做,而靶筒自身的冷却效果是由内径所限定,靶表面的磁场与靶的使用寿命则是由壁厚决定的。所以,在以机械强度有所保证的前提之下,一般是选择5mm-10mm的壁厚。

4、垫片:

在磁控溅射靶中,永磁体单元之间应装设有垫片。垫片应选择导磁性好的材质打造,比如纯铁、低碳钢等材料。对于垫片的规格和尺寸,它的直径选取通常比永磁体的直径大5mm差不多,取3mm-5mm的厚度。这样的尺寸规格可利用引磁作用形成较为理想的磁场在其靶表面上,扩大靶受作用的区域同时提高溅射镀膜的整体速率。

这种新型磁控溅射镀膜设备的核心在于它的等离子倒置圆柱磁控管阴极(ICM),这个阴极是自圆柱体内部发生溅射的,可实现的镀膜质量极高,并且能够适应在各种凹凸不平的形状的基材上镀膜。该设备的关键是待镀膜的基材与靶环偏离轴相对放置,阴极配置双靶,阴极的驱动采用中频交流电源。随着溅射原子的加速,电子会越过磁场线,直到电子离开阴极的末端,就会吸引正离子对靶进行轰击,从而提供一定的离子轰击效果而无需配置单独的离子源来作轰击。