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磁控溅射真空镀膜设备中靶面磁场的分布优化

2020-08-29

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       靶面磁场的分布影响着磁控溅射真空镀膜设备的镀膜效率,现在已经研发的靶类型已经有很多,如孪生靶、圆柱靶、平面靶等,这些靶的设计都能在不同程度上提高镀膜效率。


磁控溅射真空镀膜设备


      对于真空镀膜设备内的靶分布,曾经靶设计由于覆盖靶面的磁场无法做到均匀分布,导致产生的等离子体也不均匀,从而影响成膜的均匀性,降低靶材利用率。为了解决此问题,研究人员尝试把某种铁磁体放在靶和磁极之间,通过磁性改变磁场分布,使其分布更均匀一些,提高了6%的靶材利用率,这种方法称为分流设计,但同时却由于铁磁体的影响,使靶面的磁场强度降低了,磁通的利用率就没那么高了。

    有一种圆形靶的设计,由于普通靶在镀膜过程中剥蚀后显示的类似圆形,为了更好的利用靶材,在靶面设计成圆形,与普通靶相比,等量产品的镀膜,圆形靶所需要的工作电压、压强、工件温度都相对降低,也就是说,同样条件下,圆形靶的产量更高,而温度低可增加工件选择范围,如熔点低的塑料也可以进行镀膜。

    还有一种是全靶剥蚀的设计,这种靶是矩形的,使用相同的磁极方向和交替排列的磁极方向,把磁路之间的距离和隔离铁的厚度都加大,这样相互之前的放电影响就会大大降低,甚至是削除,由此减少工作电压,通过把磁极的数量增加也可以减少工作压强。

    通过对磁控溅射镀膜设的靶面磁场分布的调整,可以更有效的利用靶材,对工作电压压强降低,大大提高磁控溅射镀膜的效率。

 
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