溅射阈值
溅射阈值是将靶材原子溅射出来所需的入射离子的最小能量值。入射离子的种类对其影响较小,而靶材却息息相关。能离子量超过溅射阈值后,在150ev以前,溅射产额和离子能量的平方成正比;在150ev~1kev之间,溅射产额和离子能量成正比;在1kev~10kev范围内,溅射产额无显著变化;而能量再增加,溅射产额呈现下降的趋势。
溅射产额
溅射产额是入射离子轰击靶材时,平均每个正离子能从靶材打出的原子数。这一数值主要受到靶材的原子序数、入射离子的种类、离子入射角度以及靶材的温度的影响。
1、溅射产额随靶材原子序数的变化呈现出一种有趣的周期性模式。具体来说,随着靶材原子壳层电子填满程度的增加,溅射产额也会相应变大。
2、入射离子种类对溅射产额的影响,溅射产额随入射原子序数增加而周期性增加。
3、离子入射角度对溅射产额的影响也十分显著。在相同的靶材和入射离子条件下,溅射产额会随着离子入射角的增大而增加。当角度增大到70°~80°时,溅射产额达到最大值;继续增大入射角,溅射产额会急剧减小;当角度达到90°时,溅射产额为零。
4、靶材的温度对溅射产额的影响也不容忽视。通常在某一温度范围内,溅射产额与升华能密切相关,溅射产额几乎不受温度变化的影响。但当温度超过这一范围时,溅射产额会有急剧增加的倾向。
综上所述,对于磁控溅射真空镀膜设备来说,每一个参数都至关重要。为了满足客户需求和市场要求,我们必须严格控制并达标每一个参数,从而完成高质量的镀膜工艺和业务。
膜厚均匀性
磁控溅射真空镀膜机在镀制薄膜时,均匀性是一个至关重要的考量因素。为了提升磁控溅射的均匀镀膜效果,我们深入研究了影响其均匀性的各种要素。
磁控溅射技术的核心原理在于,通过正交电磁场中的闭合磁场,将电子束缚在靶面周围进行螺旋运动。这些高速运动的电子与工作气体氩气发生碰撞,使其电离出大量氩离子。随后,在电场的作用下,这些氩离子加速轰击靶材,将靶原子、离子(或分子)溅射出来,最终沉积在基片上形成薄膜。
为了实现均匀的镀膜效果,必须确保靶原子、离子(或分子)的溅射过程也是均匀的。这就要求轰击靶材的氩离子能够均匀分布。鉴于氩离子是在电场作用下进行加速轰击的,因此电场的均匀性至关重要。而氩离子的产生又依赖于闭合磁场束缚的电子与氩气的碰撞过程,所以磁场的均匀性和氩气的分布均匀性同样不可或缺。
然而,在实际的磁控溅射装置中,这些因素的绝对均匀性很难完全实现。因此,研究这些不均匀因素对成膜均匀性的影响显得尤为重要。实际上,磁场的均匀性和工作气体的均匀性是决定成膜均匀性的最主要因素。具体来说,磁场强度较大的区域膜厚较大,反之则膜薄;同时,磁场方向也会对均匀性产生重要影响。此外,在一定气压条件下,气压大的区域膜厚较大,气压小的区域则膜薄。
综上所述,通过对磁场、电场、工作气体以及气压等关键因素的精准控制与研究,我们可以更有效地实现磁控溅射的均匀镀膜目标。