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sanyu-electron各種濺射方法及相關運用分析

  • 發(fā)布日期:2024-12-24      瀏覽次數(shù):206
    • sanyu-electron各種濺射方法及相關運用分析

      濺射原理

      它是一種將薄膜附著到物質(zhì)上的方法,與電鍍不同,它是在真空中進行的,不使用化學品。 (在半導體制造中,濕法工藝稱為干法工藝。)

      1. 將待涂覆的樣品和薄膜的原材料(目標)放在附近。

      2. 整體處于真空狀態(tài),樣品與靶材之間施加電壓。

      3. 電子和離子高速運動,離子與目標碰撞。高速運動的電子和離子與氣體分子碰撞,撞擊分子的電子并變成離子。

      4. 與目標碰撞的離子會排斥目標粒子。 (濺射現(xiàn)象)

      5. 被排斥的原料顆粒碰撞并粘附在樣品上,形成薄膜。

      各種濺射方法

      介紹的原理是DC濺射,但已經(jīng)設計出各種方法來彌補其缺點。以下濺射方法是典型的。

      1. 直流濺射 – 在兩個電極之間施加直流電壓的方法

      2. 射頻濺射 – 施加交流電的方法(高頻)

      3. 磁控濺射 – 一種通過在靶側(cè)使用磁鐵產(chǎn)生磁場來從樣品中分離等離子體的方法。

      4. 離子束濺射——一種在遠離目標或樣品的位置產(chǎn)生離子并加速并施加到目標的方法。

      其他方法包括面向目標、ECR(電子回旋加速器)和半導體制造中使用的準直以及長距離方法。此外,通過改變靶的形狀和磁體的布置,磁控管方法已經(jīng)開發(fā)出各種方法。

      直流濺射

      這是第一個設計的濺射方法。盡管DC濺射具有結構簡單等許多優(yōu)點,但它具有以下問題。

      1. 需要產(chǎn)生輝光放電,而且器件內(nèi)部真空度比較低,因此存在殘余氣體的影響。具體地,膜與氣體反應,或者氣體被捕獲在膜內(nèi)。

      2. 氣體在等離子體狀態(tài)下分離成離子和電子,樣品也暴露在高溫等離子體中。由于溫度上升等原因可能會造成損壞。

      3. 如果原材料(靶材)是絕緣體,離子就會積聚在表面,放電就會停止。

      射頻濺射

      一種向絕緣目標施加交流電(高頻)的方法。

      1. 將目標和樣品靠近放置。

      2. 將高頻電壓施加到真空室和靶材上。

      3. 由于它是交流電,因此粒子加速的方向根據(jù)電壓而變化。

      4. 由于電子比離子更輕且更容易移動,因此到達導電室的電子流入電路。

      5. 靶側(cè)的電子無處逃逸,變得更加密集。

      6. 結果,靶材側(cè)產(chǎn)生負偏壓,離子被吸引到靶材上并可以濺射。

      磁控濺射

      這是一種減少直流濺射中等離子體影響的方法。由于等離子體被限制在目標附近,因此濺射速度也更快。

      1. 將背面帶有磁鐵的目標放置在靠近樣品的位置。

      2. 通過施加電壓來進行濺射。

      3. 磁場使電子沿著磁場線螺旋移動。

      4. 等離子體在電子周圍產(chǎn)生,可以集中濺射。

      特征

      即使在高頻下也可使用 / 樣品附近不會產(chǎn)生等離子體,不會造成損壞 / 飛濺量大

      缺點

      目標數(shù)量減少的方式存在不均勻性。

      離子束濺射

      在列出的四種方法中,這是不使用放電的方法。

      從離子槍(對離子發(fā)生器產(chǎn)生的離子進行加速并釋放的裝置)釋放的離子照射到目標上并飛濺。 DC濺射受到等離子體中的離子和電子等各種粒子的影響,但它是一種僅使用您想要用于濺射的離子的方法。向離子槍供應惰性氣體以連續(xù)產(chǎn)生離子。 (將原材料本身電離并直接用樣品轟擊它稱為離子鍍。)

      特征

      由于不需要通過放電產(chǎn)生等離子體,因此即使在高真空(無雜質(zhì)混入)下也可以/離子源是獨立的,因此易于設定條件/不依賴于目標的導電率

      缺點

      設備復雜、昂貴/成膜速度不快

      濺射設備配置

      根據(jù)方法的不同,它們也有所不同,但除了離子束濺射之外,它們幾乎是相同的。

      1. 真空室(氣體入口、樣品出口[快速鍍膜機采用前門,方便操作])

      2. 排氣裝置(旋轉(zhuǎn)泵:放電時不需要高真空)

      3. 樣品臺(在三宇電子,經(jīng)常取出和放入的樣品臺位于底部。)

      4. 目標安裝支架

      5. 電源(高頻、高壓電源等)

      6. 控制裝置

      快速涂布機SC系列結合了上述要素,只需連接主體和泵即可使用。

      濺射的使用方法

      隨著射頻濺射等技術的發(fā)展,現(xiàn)在不僅可以形成金屬,還可以形成多種材料的薄膜,并且現(xiàn)在得到了廣泛的應用。

      • 磁盤(垂直磁記錄介質(zhì)的產(chǎn)生)

      • CD/DVD(記錄面金屬膜)

      • 半導體(電路生成、存儲器[鐵電薄膜]、各種傳感器)

      • 磁頭(用于高密度記錄硬盤;最新磁頭采用多層薄膜)

      • 噴墨打印機頭

      • 液晶顯示裝置(透明電極的生成)

      • 有機EL顯示裝置(透明電極的產(chǎn)生)

      • 高亮度LED

      • 電子顯微鏡樣品的制備(導電膜抗靜電)

      • 光催化薄膜

      • 分析(識別表面上濺射而不是成膜的材料。)

      • 納米機器(形狀記憶合金薄膜)

      • 在塑料、玻璃等上生成電磁屏蔽膜。

      用于生產(chǎn)導電薄膜的緊湊型濺射設備
      臺式快速鍍膜機 SC 系列

      您可以使用這款緊湊且易于使用的設備輕松創(chuàng)建各種金屬的薄膜。
      SEM/TEM等的前處理請點擊
      此處。

      SC-701MkⅡ高級

      一種高規(guī)格緊湊型鍍膜機,可處理 Ni、Cr、W、Ti 和 Al 等多種金屬。

      SC-701MkⅡ

      該系列中最小的貴金屬濺射鍍膜機,可讓您輕松創(chuàng)建薄電極膜。

      SC-701AT

      只需設置樣品并等待即可。全自動濺射,膜厚可調(diào)。

      SC-701MC

      采用對樣品溫和的磁控管陰極。全自動機型,可控制膜厚。

      SC-701HMCⅡ

      磁控管型適合生產(chǎn)W/Ti/Cr等薄膜。微電腦控制/自動快門標準配備。

      SC-708系列

      非常適合大型基板上的薄膜生產(chǎn)和 PDMS 表面處理


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