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真空磁控溅射镀膜工艺有哪些特点-广东振华真空镀膜设备

真空磁控溅射镀膜特别适用于反应沉积镀膜,实际上,这种工艺可以沉积任何氧化物、碳化物以及氮化物材料的薄膜。此外,该工艺也特别适合用于多层膜结构的沉积,包括了光学设计、彩色膜、耐磨涂层、纳米层压板、超晶格镀膜、绝缘膜等。早在1970年,已经有了高质量的光学薄膜沉积案例,开发了多种光学膜层材料。这些材料包括有透明导电材料、半导体、聚合物、氧化物、碳化物以及氮化物等,至于氟化物则多是用在蒸发镀膜等工艺当中。

磁控溅射工艺的主要优点是可以使用反应性或非反应性镀膜工艺来沉积这些材料的膜层,并且可以很好地控制膜层成分、膜厚、膜厚均匀性和膜层机械性能等。该工艺具备以下特点:

1、沉积速率大。由于采用高速磁控电极,可获得的离子流很大,有效提高了此工艺镀膜过程的沉积速率和溅射速率。与其它溅射镀膜工艺相比,磁控溅射的产能高、产量大、于各类工业生产中得到广泛应用。

2、功率效率高。磁控溅射靶一般选择200V-1000V范围之内的电压,通常为600V,因为600V的电压刚好处在功率效率的最高有效范围之内。

3、溅射能量低。磁控靶电压施加较低,磁场将等离子体约束在阴极附近,可防止较高能量的带电粒子入射到基材上。

4、基片温度低。可利用阳极导走放电时产生的电子,而不必借助基材支架接地来完成,可以有效减少电子轰击基材,因而基材的温度较低,非常适合一些不太耐高温的塑料基材镀膜。

5、磁控溅射靶表面不均匀刻蚀。磁控溅射靶表面刻蚀不均是由靶磁场不均所导致,靶的局部位置刻蚀速率较大,使靶材有效利用率较低(仅20%-30%的利用率)。因此,想要提高靶材利用率,需要通过一定手段将磁场分布改变,或者利用磁铁在阴极中移动,也可提高靶材利用率。

6、复合靶。可制作复合靶镀合金膜,目前,采用复合磁控靶溅射工艺已成功镀上了Ta-Ti合金、(Tb-Dy)-Fe以及Gb-Co合金膜。复合靶的结构有四种,分别是圆块镶嵌靶、方块镶嵌靶、小方块镶嵌靶以及扇形镶嵌靶,其中以扇形镶嵌靶结构的使用效果为佳。

7、应用范围广。磁控溅射工艺可沉积元素有很多,常见的有:Ag、Au、C、Co、Cu、Fe、Ge、Mo、Nb、Ni、Os、Cr、Pd、Pt、Re、Rh、Si、Ta、Ti、Zr、SiO₂、Al₂O₃、GaAs、U、W、SnO₂等。

磁控溅射是众多获得高质量的薄膜技术当中使用最广泛的一种镀膜工艺,采用新型阴极使其拥有很高的靶材利用率和高沉积速率,真空磁控溅射镀膜工艺现已广泛用于大面积基材的镀膜当中。该工艺不仅用于单层膜的沉积,还可镀制多层的薄膜,此外,还用于卷绕工艺中用于包装膜、光学膜、贴膜等膜层镀制。