濺射靶材

磁控濺射 塗層是一種新型的 物理氣相沉積 方法,利用電子槍系統發射電子並將其聚焦在被鍍材料上,使濺射的原子遵循動量轉換原理去除動能較高的材料,飛向基材沉積薄膜。材料被稱為 濺射靶材. 濺射靶材有金屬、合金、陶瓷化合物等。

對濺射靶材的要求比傳統材料更高。一般要求如尺寸、平整度、純度、雜質含量、密度、N/O/C/S、晶粒尺寸和缺陷控制;更高要求或特殊要求要求包括:表面粗糙度、電阻、晶粒尺寸均勻性、成分和組織均勻性、異物(氧化物)含量和尺寸、磁導率、超高密度和超細晶粒。

磁控濺射靶材分類:

金屬濺射靶材

合金濺射鍍膜靶材

氧化物陶瓷靶材

硼化物陶瓷濺射靶材

硬質合金陶瓷濺射靶材

氮化物陶瓷濺射靶材

硒化物陶瓷濺射靶材

矽化物陶瓷濺射靶材

硫化物陶瓷濺射靶材

陶瓷濺射靶材,氟化物陶瓷濺射靶材,鍺化物陶瓷濺射靶材,其他陶瓷靶材,鉻摻雜矽陶瓷靶材(Cr-SiO),磷化銦靶材(InP),砷化鉛靶材(PbAs),砷化銦靶材(InAs) 。

按形狀可分為方形靶材、圓形靶材、 旋轉濺射靶材
按成分可分為金屬靶材、合金靶材、陶瓷複合濺射靶材。

根據用途不同分為半導體相關陶瓷靶材、記錄介質陶瓷靶材、顯示陶瓷靶材、超導陶瓷靶材、巨磁阻陶瓷靶材等。

按應用領域分為微電子濺射靶材、磁記錄靶材、光盤靶材、貴金屬濺射靶材、薄膜電阻濺射靶材、導電薄膜靶材、表面改性靶材、掩模層靶材、裝飾層靶材、電極濺射靶材、封裝濺射靶材、其他濺射靶材。

磁控濺射原理:在被濺射靶材(陰極)和陽極之間施加正交磁場和電場,在高真空室內充入所需的惰性氣體(通常為Ar氣),永磁體處於目標。

材料表面形成250~350高斯的磁場,與高壓電場形成正交電磁場。在電場作用下,Ar氣體電離成正離子和電子,並對靶材施加一定的負高壓。

靶材發射出的電子受磁場影響,工作氣體電離概率增大,在陰極附近形成高密度等離子體體,Ar離子在洛倫茲力的作用下加速到靶材表面,轟擊靶材表面。高速撞擊靶材表面,使靶材上濺射的原子遵循動量轉換原理,以較高的動能飛離靶材表面。

將基材沉積成薄膜。磁控濺射一般分為分支濺射和射頻濺射兩種。分支濺射設備原理簡單,濺射金屬時速度也快。

射頻濺射的用途更為廣泛。除了可濺射的導電材料之外,還可以濺射非導電材料。同時採用反應濺射製備氧化物、氮化物、碳化物等複合材料。

如果提高射頻的頻率,則成為微波等離子體濺射,常用的是電子迴旋共振(ECR)型微波等離子體濺射。