溅射镀膜有多种方式。按电极结构分类,即根据电极结构、电极的相对位置及溅射镀膜的过程,可以分为直流二极溅射、直流三极溅射、直流四极溅射、磁控溅射、对向靶溅射、ECR溅射等。
溅射镀膜种类及特点
序号 |
溅射方式 |
溅射电源 |
Ar气压/Pa |
特点 |
1 |
二极溅射 |
DC1-7kv,0.15-1.5mA/cm2 |
1.33(10-2) |
构造简单,在大面积的基板上可以制取均匀的薄膜,放电电流流陌气压和电压的变化而变化 |
2 |
三极溅射或四极溅射 |
DC0-2kv |
6.65*10-2-1.33*10-1(5*10-4-1*10-3) |
可实现低气压、低电压溅射,放电电流和轰击靶的离子能量 可独立调节控制。可自动控制靶的电流。也可进行射频溅射 |
3 |
磁控溅射 |
0.2-1kv 3-30w/cm2 |
10-10-6 |
在与靶表面平等的方向上施加磁场,利用电场和磁声相互垂直的磁控管原理减少电子对基板的轰击(降低基板温度)。使高速溅射成为可能。对Cu来说,溅射沉积速率为1.8um/min时,温升为2度/um。Cu的自溅射可在10-6Pa的低压下进行 |
4 |
对向靶溅射 |
可采用磁控靶DC或RF0.2-1kv,3-30w/cm2 |
1.33*10-1-1.33*10-3 |
两个靶对向布置,在垂直于靶的表面方向加上磁场,基板位于磁场之外。可以对磁性材料进行高速低温溅射 |
5 |
ECR溅射 |
0-数千伏 |
1.33*10-3(10-5) |
采用ECR等离子体,可在高真空中进行各种溅射沉积。靶可以做得很小 |
6 |
射频溅射 |
FR0.3-10kv,0-2kw |
1.33(10-2) |
开始是为了制取绝缘体如石英、玻璃、Al2O3的薄膜而研制的。也可溅射镀制金属膜。靶表面加磁场可以进行磁控射频溅射 |
7 |
偏压溅射 |
在基片上施加0-500v范围内的相对于阳极的正的或负的电位 |
1.33(10-2) |
在镀膜过程中同时清除基板上轻质量的带电粒子,从而使基板中不含有不纯气体(如H2O,N2等残留气体等) |
8 |
反应溅射 |
DC0.2-7kv,RF0.3-10KW |
在Ar中混入适量的活性气体,如N2/O2等分别制取TiN,Al2O3 |
制作阴极物质的化合物薄膜,例如,如果阴极是钛,可以制作TiN,TiC |
9 |
离子束溅射 |
引出电压0.5-2.5kv,离子束流10-50mA |
离子源系统10-2-102,溅射室3*10-3 |
在高真空下,利用离子束溅射镀膜,是非等离子体状态下的成膜过程。靶接地电位也可,还可以进行反应离子束溅射 |
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