影响磁控溅射均匀性的因素
磁控溅射溅射功率的影响
磁控溅射溅射功率的影响
磁控溅射是一种常用的薄膜沉积技术，通过在真空环境中利用
磁场控制金属靶材的溅射，将金属原子沉积到基底表面上，形成薄膜。
而溅射功率即是指溅射过程中靶材所受的能量，它对薄膜沉积
过程有着重要的影响。
首先，溅射功率的大小直接影响着薄膜的成分和结构。
在磁控
溅射过程中，溅射功率的增加会导致靶材表面温度升高，从而影响
靶材表面原子的溅射速率和能量分布，进而影响薄膜的成分和结构。
因此，控制溅射功率是调控薄膜成分和结构的重要手段。
其次，溅射功率的变化也会影响薄膜的质量和性能。
适当的溅
射功率可以促进薄膜的致密化和结晶化，提高薄膜的结合力和硬度，同时也有利于提高薄膜的光学、电学等性能。
然而，过高或过低的
溅射功率则可能导致薄膜中存在缺陷或应力过大，影响薄膜的质量
和性能。
最后，溅射功率的调控还与薄膜沉积速率和均匀性有关。
适当
的溅射功率可以实现较高的沉积速率和较好的薄膜均匀性，提高生
产效率和薄膜质量。
但是，过高的溅射功率可能导致靶材过早损耗，
而过低的溅射功率则可能影响沉积速率和薄膜均匀性。
综上所述，磁控溅射功率的大小直接影响着薄膜的成分、结构、质量和性能，以及沉积速率和均匀性。
因此，在实际应用中，需要
根据具体材料和工艺要求，合理调控溅射功率，以实现所需的薄膜
性能和质量。
影响磁控溅射膜质量的工艺因素
影响磁控溅射膜质量的工艺因素孔令英国营天光集成电路厂新品研究所(甘肃天水741000)摘要 用磁控溅射新工艺取代传统的蒸发工艺,制造多种金属膜,用于大规模集成电路生产,改善了器件的性能,提高了成品率和可靠性。
对多种金属膜作了简要结构性能分析,提出了其注意事项。
关键词 磁控溅射工艺 多种金属膜 结构效能1 引 言随着当前集成电路正向着超大规模、高性能、高集成度、高速度、低功耗、纵横向尺寸都在不断缩小的方向发展,对于形成器件接触和互连的金属化方面也提出了越来越高的要求。
除了要求有良好的粘附性、导电性、稳定性以及可靠性外,还必须具有低的接触电阻、致密性、台阶覆盖、化学成份、可刻蚀性、可压焊性,并且对浅结没有破坏作用(例如,ECL品种ER4811、ER4802、ER4801等浅结器件)尤其重要。
因此,电子束蒸发淀积薄膜技术已经不再是制造多层金属薄膜的理想工艺,于是人们很快地注意到了磁控溅射技术。
磁控溅射技术的出现的确很好地满足了半导体器件多层复合金属膜的需求,形成了良好的欧姆接触、整流接触、电极引线,大大地提高了器件的成品率,对降低器件成本起到了极为重要的作用。
磁控溅射实质是一种镀膜工艺。
是在被溅射的靶极(阳极)与阴极之间加一个正交磁场和电场,在高真空室中充入所需要的惰性气体(通常为A r气),永久磁铁在源材料表面形成250～350高斯的磁场,同高压电场组成正交电磁场。
在电场的作用下,A r气电离成正离子,靶上加有一定的负高压,从靶极发出的电子,受程序是成功的[6,7]。
7 结束语利用微型计算机进行半导体器件的模拟具有一定的使用价值,在这方面我们进行了初步的尝试,从实用性、可行性和精确性等方面进行了验证,取得了比较好的结果。
这些结果为下一步的研究奠定了好的基础。
参考文献1 谷晓华等.W indow s3.1程序设计技术及实例.北京:学苑出版社,1993:102 Snow den C M.Sem iconducto r D eviceM odeling U K,1988: 603 L aux S E.T echniques fo r Sm all-SignalA nalysis of Sem i2conducto r D evices.IEEE T ransati ons on E lectron D evice.1985;32(10):20284 郭宝增.Si2SiGe2Si双极晶体管的数字模拟,固体电子学研究与进展,1992;12(4):3005 Jain S C,H ayesW.Structure,P roperties and A pp licati ons of Ge x Si1-x Strained L ayers and Superlattices.Sem icond Sci T echno l,1991;6(7):5476 Pejcinovic B et al.N um erical Si m ulati on and Comparison of Si BJT‘s and Si1-x Ge x HBT‘s.IEEE T ransati ons on E lec2 tron D evice,1989;36(10):21297 K ing C A et al.E lectrical and M aterial Q uality of Si1-x Ge x Si p2n H eterjuncti ons P roduced by L i m ited R eacti on P rocessing.IEEE E lectron D evice L etters,1989;10(4): 159(收稿日期19961028)磁场的作用与工作气体的电离几率增大,在阴极附近形成高密度的等离子体,A r 离子在洛仑兹力的作用下加速飞向靶面,以很高的速度轰击靶面,使靶上被发射出来的原子遵循动量转换原理以较高的动能脱离靶面飞向基片淀积成膜。
磁控溅射靶材表面放电不稳定现象
磁控溅射靶材表面放电不稳定现象
磁控溅射是一种常用于制备薄膜的技术，其原理是将固体靶材通过离子轰击的方式溅射到基底上形成薄膜。
然而，磁控溅射过程中可能会出现表面放电不稳定现象。
表面放电不稳定现象主要是因为靶材表面的氧化物或其它污染物引起的。
这些污染物会导致靶材表面的电阻增加，从而使得溅射过程中产生的高能离子无法有效地击中表面，从而引起表面放电。
表面放电不稳定现象会对薄膜的制备造成一系列问题，比如使得薄膜的成分变化、厚度不均匀、结晶度下降等。
为了解决这一问题，可以采取以下措施：
1. 靶材表面清洁：定期对靶材进行表面清洁，去除氧化物和污染物。
2. 靶材预处理：在溅射开始之前，对靶材进行预处理，例如通过加热或者离子轰击等方式，去除表面的氧化物。
3. 控制气氛条件：优化溅射腔室的气氛条件，控制气氛中的气体成分和压力，避免污染物的存在。
4. 控制溅射参数：合理选择溅射功率、离子束能量和角度等参数，改善离子轰击表面的效果，减少放电现象。
综上所述，通过靶材表面的清洁和预处理、优化气氛条件以及
合理控制溅射参数等措施，可以有效降低磁控溅射过程中的表面放电不稳定现象，提高薄膜制备的质量和稳定性。
磁控溅射薄膜附着性能的影响因素
3.3 溅射气体纯度及压力的影响
以常用的 Ar 气为例。Ar 气被电离成 Ar 离子轰击阴极靶材表面，但仍有一部分 Ar 离子 混入溅射出的靶原子，沉积到基体表面。因此，如果 Ar 气中杂质过多，膜层中将形成很多 缺陷，从而使薄膜结构疏松，降低其表面力学性能，严重影响薄膜质量。
靶材作为一种具有特殊用途的材料,具有很强的应用目的和明确的应用背景。脱离开溅 射工艺和薄膜性能来单纯地研究靶材本身的性能没有意义。而根据薄膜的性能要求,研究靶 材的组成、结构、制备工艺、性能,以及靶材的组成、结构、性能与溅射薄膜性能之间的关 系,既有利于获得满足应用需要的薄膜性能,又有利于更好地使用靶材,充分发挥其作用,促进 薄膜技术应用的发展。目前溅射靶材面临的问题包括三个方面［13］：
不同基体复合涂层tinmos2tin的显微硬度table4microrigiditybetweendifferentsubstratestinmos2tincomposite涂层基体材料tinmos2tinzl108铝合金tinmos2tin1cr18ni9ti不锈钢基体硬度hv100380涂层硬度hv235285基体的材料对薄膜的附着性也有很重要的影响薄膜与基体间的匹配性不好例如弹性模量晶格常数失配或热膨胀系数差别过大薄膜内部会产生较高内应力导致界面结合性能变差而引起膜层过早剥落
Ar 气分压大小也是影响薄膜质量的重要因素。溅射压力较小时，溅射出来的原子和气 体分子的碰撞次数减少，损失的能量较小，可以提高沉积原子与基体的扩散能力，从而提高 薄膜的致密度和附着性；如果溅射气体的压力太小，则溅射靶材原子数目较少，薄膜沉积速 率降低，且不能起辉或起辉不足；
磁控溅射
完整,但晶粒可能粗大,为得到晶粒细小,同时其中缺陷也较少的薄膜,衬底温度也必须选择合适。气压大小
和气压比例也是反应溅射中的一个重要参数,它对于溅射速率、沉积速率和薄膜质量都有影响,低的溅射气
压意味着较少的电离溅射气体,因而溅射速率也较低,积速率就低;过高的气压又会使溅射物质的自由程
速率降低;另一方面,靶-基距离的变化会导致AlN薄膜沉积均匀性的变化,针对一定大小的溅射靶,满足均
匀沉积的靶-基距离在一个不大范围内,因此要达到一定的沉积速率须适当调节溅射气压等其它工艺参数。
在反应磁控溅射中,沉积薄
膜的质量如取向性和致密性等与多种工艺因素有关,如溅射功率、衬底温度、气压比例和靶-基片距离等。
一般来讲,溅射功率越高,沉积速率越大,但溅射功率过大时可能影响AlN的有序生长以至薄膜中出现
过多的Al,因此溅射功率应选择恰当。衬底温度影响AlN薄膜的成核和生长,温度较低时,沉积物原子迁移
减小,同样也会导致沉积速率降低;在反应磁控溅射沉积AlN薄膜的过程中,N2是既参与溅射又参与反应
生成AlN的物质,理论上,N2的比例应当与溅射生成的Al的量成比例,然而N2的溅射产额低于Ar,因此过
多的N2会使沉积速率下降,究竟何种气压比合适是一个值得研究的工艺参数。另外,溅射过程中,溅射靶
与基片距离也是一个重要因素,当溅射气压一定时,靶-基距离增加将导致溅射物质的散射损失增加,使沉积
镀膜靶材缺陷对磁控溅射过程的影响
镀膜靶材缺陷对磁控溅射过程的影响
镀膜靶材的缺陷会对磁控溅射过程产生一定的影响。
磁控溅射是一种常用的薄膜沉积技术，通过将带电的离子轰击靶材表面，使其释放出物质沉积在基板上形成薄膜。
以下是镀膜靶材缺陷对磁控溅射过程产生的影响：
1.粒子发射差异：镀膜靶材上的缺陷（如孔洞、裂纹等）可
能会导致局部的物质发射异质性，即在缺陷较多的区域，
在同样的离子轰击下，发射粒子的数量和能量分布可能会
有差异。
这可能导致沉积物膜的厚度分布不均匀，影响薄
膜质量和性能。
2.气体释放变化：镀膜靶材上的缺陷可能会导致气体从缺陷
处释放出来。
这些气体可能会干扰磁控溅射过程中的气氛
组成，影响薄膜的成分和纯度。
3.电子传输损失：缺陷区域的电子传输可能会受到阻碍或散
射，导致在缺陷附近形成阴影区域。
这会影响到沉积物膜
的形貌和厚度分布。
4.靶材寿命：缺陷会导致靶材的局部损耗，使其在磁控溅射
过程中更容易受到热量和离子轰击的影响，从而缩短靶材
的使用寿命。
为了降低缺陷对磁控溅射过程的影响，可以采取一些措施：•定期检查和维护镀膜靶材，及时更换有严重缺陷的靶材。
•优化离子轰击参数和沉积条件，以最大限度地减少缺陷区
域的影响。
•使用多靶材或旋转靶材的配置，以均匀化材料的释放和补偿缺陷区域的影响。
•定期清理和处理缺陷，以确保靶材表面的光滑和净化。
综上所述，对于磁控溅射过程中的镀膜靶材缺陷，需要认识到其对薄膜成分、纯度、形貌和均匀性等方面的潜在影响，并采取相应的措施进行预防和处理，以提高沉积薄膜的质量和性能。
磁控溅射溅射功率的影响
磁控溅射溅射功率的影响
磁控溅射是一种常见的薄膜沉积技术，用于在材料表面沉积薄膜。
在这个过程中，溅射功率是一个非常重要的参数，它直接影响
着薄膜的质量、厚度和均匀性。
溅射功率的大小会对薄膜的形成方
式和性能产生重要影响。
首先，溅射功率的大小直接影响着溅射过程中靶材表面的原子
或分子的流出速率。
当溅射功率增加时，靶材表面的溅射速率也会
增加，从而使得沉积薄膜的速率增加。
这会导致薄膜的厚度增加，
同时也可能影响薄膜的结晶度和晶粒大小。
其次，溅射功率的大小还会影响薄膜的成分和化学状态。
在溅
射过程中，靶材表面的原子或分子被加速并击打到基底表面上，形
成薄膜。
溅射功率的大小会影响溅射过程中原子或分子的动能，从
而影响它们在基底表面上的扩散和结合方式。
因此，溅射功率的变
化可能会导致薄膜成分的改变，甚至影响薄膜的化学稳定性。
此外，溅射功率的大小还会对薄膜的微观结构和性能产生影响。
通过控制溅射功率，可以调节薄膜的晶粒大小、晶界密度和内部应
力等微观结构参数，从而影响薄膜的力学、光学和电学性能。
综上所述，磁控溅射功率的大小对薄膜的形成过程和性能具有重要影响。
因此，在实际应用中，需要对溅射功率进行精确控制，以获得所需的薄膜质量和性能。
同时，也需要深入研究溅射功率对薄膜形成过程和性能的影响机制，为薄膜沉积技术的进一步发展提供理论指导和技术支持。
磁控溅射台镀膜形貌及均匀性改善研究
收稿日期:2021-03-22磁控溅射台镀膜形貌及均匀性改善研究解晗，张春胜，申强(中国电子科技集团公司第五十五研究所,江苏南京210016)摘要:针对目标磁控溅射台通孔结构侧壁覆盖能力差、镀膜均匀性差(8%左右)的问题进行设备优化改造;通过结构优化,其在高深宽比结构上的镀膜能力显著提升;同时将各类金属镀膜的均匀性指标提升至3.5%左右,提高金属薄膜性能可靠性,满足了工艺上各种高深宽比加工工艺的要求。
关键词:溅射;自偏压;均匀性;结构优化中图分类号:TN305.92文献标志码:A文章编号:1004-4507(2021)02-0008-05Study on Coating Morphology and UniformityImprovement of Sputter SystemXIE Han ，ZHANG Chunsheng ，SHEN Qiang(The 55th Research Institute of CETC ，Nanjing 210016，China )Abstract:This paper aims at solving some problems of the target machine (refers to sputter system)，of which the side wall coverage ability and coating uniformity is poor ，by structure optimization and transformation.The coating capacity of the machine on high aspect ratio structure is significantly improved.The uniformity index of metal coating is increased from 8%to 3.5%，which improves the performance reliability of the metal film and meets the requirements of various high aspect ratio coating processes.Key words:Sputter ；Self-bias voltage ；Uniformity ；Structure optimization具备偏压功能的磁控溅射设备可以实现背孔互连工艺，该工艺是实现芯片各金属层、键合晶圆间互连的一种技术。
磁控溅射镀cr参数-概述说明以及解释
磁控溅射镀cr参数-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分：磁控溅射镀Cr技术是一种常用的表面处理工艺，通过在真空环境下利用外加电场或磁场，将Cr靶材溅射到基板表面，形成均匀、致密的薄膜覆盖层。
这种工艺可以改善材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能，广泛应用于电子、汽车、航空航天等领域。
本文旨在探讨磁控溅射镀Cr工艺中关键的参数设定，分析影响这些参数的因素，探讨确定最佳参数的方法，并总结磁控溅射镀Cr的优势和发展前景。
随着市场对高性能、高质量产品的需求不断增加，磁控溅射镀Cr 技术的应用也将更加广泛。
因此，正确设定磁控溅射镀Cr参数的重要性也越发凸显。
1.2 文章结构文章结构部分将会介绍本文的整体组织架构，主要包括引言、正文和结论三个部分。
引言部分将概述磁控溅射镀Cr技术的背景和重要性，结合文章的目的和结构进行介绍。
正文部分将详细介绍磁控溅射镀Cr工艺、影响磁控溅射镀Cr参数的因素以及确定最佳参数的方法。
结论部分将总结磁控溅射镀Cr的优势，探讨其发展前景，并强调参数设置的重要性。
通过这样的结构，读者可以清晰地了解本文的主要内容和论点，使得文章的逻辑性和连贯性得到更好的体现。
1.3 目的本文的目的在于深入探讨磁控溅射镀Cr的工艺特点，分析影响磁控溅射镀Cr参数的各种因素，探讨确定最佳磁控溅射镀Cr参数的方法，以及总结磁控溅射镀Cr的优势和展望其发展前景。
通过对磁控溅射镀Cr过程进行深入分析和研究，旨在为相关领域的研究和实践提供理论指导和实用建议，提高磁控溅射镀Cr技术的应用效率和产品质量，推动其在材料表面处理领域的广泛应用。
同时，强调磁控溅射镀Cr参数的重要性，为相关研究工作者和工程师提供参考和借鉴，促进该技术的不断创新和完善。
2.正文2.1 磁控溅射镀Cr工艺磁控溅射镀Cr是一种常用的表面处理工艺，通过在真空环境中利用磁场控制溅射材料，将Cr（铬）等金属材料沉积到基材表面，形成一层均匀的薄膜。
这种工艺可以使得镀层具有良好的硬度、耐磨性和抗腐蚀性能，广泛应用于电子、光学、机械等领域。
浅析影响磁控溅射镀膜结果的因素有哪些
浅析影响磁控溅射镀膜结果的因素有哪些磁控溅射技术是一种常用的表面薄膜沉积技术，广泛应用于半导体、电子、光学等领域。
在磁控溅射过程中，很多因素会影响最终镀膜的效果。
本文将从不同角度探讨影响磁控溅射镀膜结果的因素。
首先，影响磁控溅射镀膜结果的因素之一是底材的性质。
底材的性质直接影响到薄膜的附着力和质量。
在选择底材时，需要考虑其导热性能、热膨胀系数以及表面粗糙度等因素。
不同的底材会对薄膜的成分和结构产生影响，进而影响薄膜的性能。
其次，溅射工艺参数也是影响磁控溅射镀膜结果的重要因素之一。
工艺参数包括溅射功率、溅射压力、溅射距离、基底旋转速度等。
这些参数的选择直接决定了薄膜的成分、致密性和均匀性。
合理调控工艺参数可以获得高质量的镀膜。
另外，靶材的性质也会对镀膜结果产生重要影响。
靶材的材料、纯度、形状和尺寸都会影响溅射过程中的离子飞溅和靶材寿命。
选择合适的靶材对获得理想的薄膜至关重要。
除此之外，磁场的大小和形状也是影响磁控溅射镀膜结果的关键因素之一。
磁场的强度和方向会影响离子在空间中的轨迹和速度，进而影响膜层的致密性和结晶性。
优化磁场结构可以改善薄膜的质量和性能。
此外，环境因素如溅射室的真空度、温度和湿度等也会对镀膜结果产生影响。
良好的工作环境可以减少污染、气泡和晶界等缺陷，有利于提高薄膜的质量和稳定性。
综上所述，影响磁控溅射镀膜结果的因素涉及多个方面，包括底材性质、工艺参数、靶材性质、磁场特性以及环境因素等。
在实际生产中，需要综合考虑这些因素，优化工艺流程，以获得符合要求的高质量薄膜产品。
pvd 磁控溅射 参数
pvd 磁控溅射参数
PVD磁控溅射是一种先进的薄膜沉积技术，广泛应用于制备功能性薄膜和涂层。
在PVD磁控溅射过程中，通过控制一系列参数来实现对涂层性能的精确调控，这些参数包括溅射功率、溅射时间、气体流量、基底温度等。
首先，溅射功率是影响溅射速率和涂层成分的重要参数。
通过调节溅射功率，可以控制溅射材料的离子化程度和沉积速率，从而影响涂层的致密性和结晶度。
其次，溅射时间也是影响涂层厚度和成分均匀性的关键参数。
合理的溅射时间可以确保涂层的厚度均匀性和稳定性，同时避免过度溅射导致材料损耗过多。
此外，气体流量和基底温度也对涂层质量起着重要作用。
适当的气体流量可以调节沉积速率和涂层成分，而基底温度则影响涂层的结晶度和附着力。
综合来看，PVD磁控溅射参数的精确控制对于薄膜涂层的制备至关重要。
通过合理调节这些参数，可以实现对涂层微观结构、力
学性能和光学特性的精确调控，从而满足不同领域对于功能性涂层的需求。
随着技术的不断进步，PVD磁控溅射技术将在材料科学、电子器件、光学涂层等领域发挥越来越重要的作用。
凹版镀铬机磁控溅射技术研究与应用
凹版镀铬机磁控溅射技术研究与应用摘要：凹版镀铬机是印刷行业中常用的设备之一，用于制作高质量的印刷版。
在凹版镀铬机的生产过程中，磁控溅射技术被广泛应用于镀铬工艺中，以提高镀层的均匀性和附着力。
本文旨在探讨凹版镀铬机磁控溅射技术的研究与应用，包括工艺原理、影响因素及其优势。
一、引言随着现代印刷技术的不断发展，印刷版的制作要求也越来越高。
凹版镀铬机作为一种重要的制版设备，其镀铬工艺对最终印刷品的质量起着关键作用。
磁控溅射技术作为一种先进的表面涂层技术，可以提供高质量、均匀分布和附着力强的薄膜镀层，被广泛用于凹版镀铬机的镀层制备过程。
二、工艺原理磁控溅射技术通过在真空环境下，利用高能离子轰击膜靶并使其溅射出源材料的原子或分子，沉积在基底材料上形成薄膜。
在凹版镀铬机磁控溅射技术中，使用的源材料通常是铬，而基底材料则是用于制作凹版的金属材料。
磁控溅射技术使用的离子束和高能电子束可以提高镀层的结合力和致密性。
离子束和电子束的加速作用可以使得溅射出的源材料原子或分子在沉积时具有较高的能量，从而增加了其附着力。
此外，离子轰击还可以在沉积薄膜表面形成压缩应力，提高镀层的硬度和耐磨性。
三、影响因素1. 溅射功率：溅射功率是指溅射过程中源材料被轰击出来的速率。
溅射功率的大小直接影响镀层的厚度和质量。
过高或过低的溅射功率都会导致镀层的不均匀性。
2. 溅射距离：溅射距离是指源材料与基底材料之间的距离。
溅射距离的适当选择可以使溅射物理能量和源材料原子或分子到达基底材料的能量相平衡，从而保证镀层的均匀性。
3. 基底材料表面处理：凹版镀铬机磁控溅射技术中，基底材料表面的处理对溅射膜的附着力具有重要影响。
在溅射前，基底材料的表面应进行清洗、打磨和退火等处理，以提高镀层的附着力。
四、优势与应用1. 高质量镀层：磁控溅射技术能够提供高质量的镀层，具有良好的均匀性和致密性。
优质的镀层可以提高镀铬机的印刷性能，增加凸版的使用寿命。
2. 较高的附着力：磁控溅射技术通过离子轰击源材料和基底材料，形成良好的结合力，使镀层在使用过程中不易剥落。
磁控溅射镀膜机结构设计及动态特性分析
磁控溅射镀膜机结构设计及动态特性分析磁控溅射镀膜机是一种常用的表面处理设备，广泛应用于金属、陶瓷、塑料等材料的镀膜加工领域。
本文将对磁控溅射镀膜机的结构设计及动态特性进行分析。
磁控溅射镀膜机主要由溅射室、真空系统、电源系统和控制系统等组成。
溅射室是镀膜的核心部分，其结构设计直接影响镀膜质量。
溅射室通常由壁体、靶材支架和基座组成。
壁体通常采用不锈钢材料，具有良好的密封性能和强度，可以有效防止外界气体进入溅射室影响真空度。
靶材支架是将靶材固定在合适位置的装置，其结构应该稳定可靠，能够满足靶材的更换等操作需求。
基座是支撑整个溅射室的重要组成部分，其刚度和稳定性对于镀膜质量具有重要影响。
动态特性是指磁控溅射镀膜机在工作过程中的响应行为。
磁控溅射镀膜机通常采用直流或脉冲直流磁控溅射技术，其工作过程中靶材会受到磁场和离子轰击等力的作用。
这些力的大小和方向会影响溅射过程中的靶材烧损、溅射效率和镀膜均匀性等因素。
因此，磁控溅射镀膜机的结构设计应该考虑这些动态特性，以提高镀膜质量和生产效率。
在磁控溅射镀膜机的结构设计过程中，需要考虑以下几个方面。
首先是溅射室的尺寸和形状设计，应该使得溅射过程中的离子轰击能够均匀分布在靶材表面，减小靶材烧损和提高镀膜均匀性。
其次是靶材支架的设计，应该能够满足不同尺寸和形状的靶材的更换需求。
此外，基座的结构设计应该具有足够的刚度和稳定性，以保证溅射室在工作过程中不产生过大的振动和变形。
综上所述，磁控溅射镀膜机的结构设计及动态特性分析是提高镀膜质量和生产效率的重要环节。
通过合理设计溅射室的结构，优化靶材支架和基座的设计，可以实现磁控溅射镀膜机的高效工作，并满足不同材料的镀膜需求。
这对于推动材料表面处理技术的发展和应用具有重要意义。
磁控靶溅射沉积率的影响因素
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
磁控靶溅射沉积率的影响因素
溅射沉积率是表征成膜速度的参数，其沉积率高低除了与工作气体的种类与压力、靶材种类与溅射刻蚀区的面积大小、靶面温度与靶面磁场强度、靶源与基片的间距等影响因素外，还受靶面的功率密度，亦即靶电源输出的溅射电压与电流两个重要因素的直接影响。
1、溅射电压与沉积率
在磁控靶前磁场控制区域间的等离子体越强烈和密集，靶材上的原子脱离率就越高。
在影响溅射系数的诸因数中，当靶材、溅射气体等业已选定之后，比较起作用的就是磁控靶的放电电压。
通常来说，在磁控溅射正常工艺范围内，放电电压越高，磁控靶的溅射系数就越大;也就是说入射离子的能量越大，溅射系数也越大。
在溅射沉积所需的能量范围内，其影响是缓和的和渐变的。
2、溅射电流与沉积率
磁控靶的溅射电流与靶面离子流成正比，因此对沉积率的影响比电压要大得多。
增加溅射电流的办法有两个：一个是提高工作电压;另一个是适当提高工作气体压力。
沉积速率对应有一个最佳气压值，在该气体压力下，其相对沉积率最大，这个现象是磁控溅射的共同规律。
在不影响膜层质量或满足用户要求的前提下，由溅射产额来考虑气体压力的最佳值是比较合适的。
3、溅射功率与沉积率
通常来说，磁控靶的溅射功率增高时，薄膜的沉积率速率也会变大;这里有一个先决条件，就是：加在磁控靶的溅射电压足够高，使工作气体离子在阴- 阳极间电场中获得的能量，足以大过靶材的溅射能量阀值。
有的时候，磁控靶。
影响磁控溅射均匀性的因素-核工业西南物理研究院
影响磁控溅射均匀性的因素王军生童洪辉赵嘉学韩大凯戴彬（核工业西南物理研究院）摘要：用中频孪生靶磁控溅射实验平台，对影响磁控溅射生成的薄膜厚度均匀性的因素进行了实验。
结果表明，磁场的均匀性和工作气体的均匀性是影响成膜均匀性的主要因素。
针对实验结果，提出了用磁场和气体相互配合达到高的镀膜均匀性。
关键词：磁控溅射磁场气体均匀性中图分类号O539磁控溅射生成的薄膜厚度的均匀性是成膜性质的一项重要指标，因此有必要研究影响磁控溅射均匀性的因素，以更好的实现磁控溅射均匀镀膜。
简单的说磁控溅射就是在正交的电磁场中，闭合的磁场束缚电子围绕靶面做螺线运动，在运动过程中不断撞击工作气体氩气电离出大量的氩离子，氩离子在电场作用下加速轰击靶材，溅射出呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
所以要实现均匀的镀膜，就需要均匀的溅射出靶原子（或分子），这就要求轰击靶材的氩离子是均匀的且是均匀的轰击的。
由于氩离子在电场作用下加速轰击靶材，所以均匀轰击很大程度上依赖电场的均匀。
而氩离子来源于被闭合的磁场束缚的电子在运动中不断撞击的工作气体氩气，这就要求磁场均匀和工作气体氩气均匀。
但是实际的磁控溅射装置中，这些因素都是不均匀的，这就有必要研究他们不均匀对成膜均匀性的影响。
磁场不均匀的影响由于实际的磁控溅射装置中电场和磁场不是处处均匀的，也不是处处正交的，都是空间的函数。
写出的三维运动方程表达式是不可解的，至少没有初等函数的解1。
所以磁场的不均匀性对离子的影响，也即对成膜不均匀性的影响是难以计算的，最好的方法就是配合实验具体分析。
图1是用中频孪生靶柔性卷绕磁控溅射镀膜装置实验得出的靶磁场均匀性和成膜厚度均匀性的对应关系。
图1中，磁场的均匀性计算方法为（B i—B a）/ B a ，其中B i为实际测量的靶的长度方向各点沿靶的宽度方向的磁场，B a为实际测量的所有B i平均；薄膜的厚度相对偏差由公式(kd i-kd a)/kd a计算，其中k为膜层对波长550nm的光的吸收系数，d i分别为不同点的厚度，d a为所有d i的平均厚度。
磁控溅射镀膜不均匀的成因
磁控溅射镀膜不均匀的成因
无论是哪种真空镀膜机镀制的薄膜，其均匀性都会受到某种因素影响，现在我们就磁控溅射真空镀膜机来看看造成不均匀的因素有哪些。
磁控溅射真空镀膜机的运作就是通过真空状态下正交磁场使电子轰击氩气形成的氩离子再轰击靶材，靶材离子沉积于工件表面成膜。
如此我们可以考虑与膜层厚度的均匀性有关的有真空状态、磁场、氩气这三个方面。
真空状态就需要抽气系统来控制的，每个抽气口都要同时开动并力度一致，这样就可以控制好抽气的均匀性，假如抽气不均匀，在真空室内的压强就不能均匀了，压强对离子的运动是存在一定的影响的。
另外抽气的时间也要控制，太短会造成真空度不够，但太长又浪费资源，不过有真空计的存在，要控制好还是不成问题的。
磁场是正交运作的，但你要把磁场强度做到百分之一百均匀是不可能的，通常磁场强的地方，成膜厚度就大，相反就小，因此会造成膜层厚度的不一致，不过在生产过程中，由于磁场的不均匀导致的膜层不均匀的情况却不是常见的，为什么呢?原来磁场强弱虽然不好控制，但同时工件也在同时运转，而且是靶材原子多次沉积才会结束镀膜工序，在一段时间内虽然某些部位厚，某些部位薄，但另一个时间内，磁场强的作用下在原来薄的部位沉积上厚的，在厚的部位沉积上薄的，如此多次，整个膜层最终成膜后，均匀性还是比较不错的。
氩气的送气均匀性也会对膜层的均匀性产生影响，原理其实和真空度差不多，由于氩气的进入，真空室内压强会产生变化，均匀的压强大小可以控制成膜厚度的均匀性。
虽然总是会有那么几种因素造成膜层的不均匀，但假如正确的把真空镀膜机的操作做到位了，那么膜层的合格率是很高的。
磁控溅射镀膜不均匀的成因tips:感谢大家的阅读，本文由我司收集整编。
仅供参阅！。
碳靶材磁控溅射电压
碳靶材磁控溅射电压碳靶材磁控溅射电压是制备碳薄膜的关键参数之一。
在溅射过程中，通过调整电压来控制靶材磨损和离子轰击的强度，从而影响薄膜的质量和性能。
本文将从以下几个方面介绍碳靶材磁控溅射电压的相关知识。
一、碳靶材磁控溅射技术的原理与特点磁控溅射技术是一种常用的薄膜制备方法，它利用高能离子束轰击靶材表面，将其溅射成为离子和中性原子，沉积在衬底上形成薄膜。
相对于其他制备方法，磁控溅射具有以下优点：1. 薄膜质量高：磁控溅射获得的薄膜具有高纯度、致密、光滑等优良性质，适用于许多应用领域。
2. 操作简便：磁控溅射系统由几个主要部分组成，不需要太多的操作人员，比较简单实用。
3. 能制备复杂膜结构：磁控溅射可以原位制备一系列复杂膜结构，例如多层膜、超晶格结构等。
碳靶材是磁控溅射过程中常用的靶材，常用于制备碳薄膜、碳化硅薄膜、金刚石薄膜等。
在磁控溅射的过程中，通过调整电压和磁场来控制靶材的磨损和离子轰击的强度，从而影响薄膜的质量和性能。
二、影响碳靶材磁控溅射电压的因素1. 膜厚和溅射速率：膜厚和溅射速率是影响磁控溅射电压的重要因素。
通过调节电压和功率控制溅射速率和膜厚，从而获得合适的薄膜质量。
2. 靶材种类和尺寸：碳靶材的种类和尺寸也会影响磁控溅射的电压。
不同种类的靶材具有不同的电子亲和力和离子能，能耗也会有所不同。
3. 磁场强度和均匀性：磁场强度和均匀性也是影响磁控溅射电压的重要因素。
磁控溅射需要靶材和衬底之间的离子束轰击，而磁场能够引导离子束轰击到靶材表面，因此需要合适数值和均匀度的磁感线密度。
三、优化磁控溅射电压的方法1. 选择合适的碳靶材：不同的碳靶材对电压的反应不同，选择合适的碳靶材不仅能更好的控制电压，还能获得更好的薄膜质量。
2. 调节溅射功率和电压：通过调节溅射功率和电压控制离子轰击的强度，从而获得合适的膜厚和溅射速率。
3. 调节离子流密度和能量：通过调节离子流密度和能量来控制靶材的磨损和离子轰击的强度，从而获得更好的薄膜质量。
磁控溅射六大常见问题点及解决对策
磁控溅射六大常见问题点及解决对策磁控溅射镀膜机工作原理是在真空状态下，使用弧光放电和辉光放电的工作原理。
在金属和非金属的工件表面上镀制金色的氮化钛，黑色碳化钛，七彩的氮氧化钛等。
亦可镀防腐蚀膜（如AL,Cr不锈钢及TiN等）和耐磨膜，膜层与基底结合牢固，利用溅射工艺进行镀膜，可提高膜层的附着力、重复性、致密度、均匀度等特点。
适合于塑料制品、陶瓷、树脂、水晶玻璃制品等、工艺品、塑料手机壳、电子产品、建材等行业，具有很好的发展前景。
磁控溅射镀膜工艺六大常见问题点及改善对策：1.膜层灰暗及发黑(1)真空度低于0.67Pa。
应将真空度提高到0.13-0.4Pa。
(2)氩气纯度低于99．9％。
应换用纯度为99．99％的氩气。
(3)充气系统漏气。
应检查充气系统，排除漏气现象。
(4)底漆未充分固化。
应适当延长底漆的固化时间。
(5)镀件放气量太大。
应进行干燥和封孔处理2.膜层表面光泽暗淡(1)底漆固化不良或变质。
应适当延长底漆的固化时间或更换底漆。
(2)溅射时间太长。
应适当缩短。
(3)溅射成膜速度太快。
应适当降低溅射电流或电压3.膜层色泽不均(1)底漆喷涂得不均匀。
应改进底漆的施涂方法。
(2)膜层太薄。
应适当提高溅射速度或延长溅射时间。
(3)夹具设计不合理。
应改进夹具设计。
(4)镀件的几何形状太复杂。
应适当提高镀件的旋转速度4.膜层发皱、龟裂(1)底漆喷涂得太厚。
应控制在7—lOtan厚度范围内。
(2)涂料的粘度太高。
应适当降低。
(3)蒸发速度太快。
应适当减慢。
(4)膜层太厚。
应适当缩短溅射时间。
(5)镀件温度太高。
应适当缩短对镀件的加温时间5.膜层表面有水迹、指纹及灰粒(1)镀件清洗后未充分干燥。
应加强镀前处理。
(2)镀件表面溅上水珠或唾液。
应加强文明生产，操作者应带口罩。
(3)涂底漆后手接触过镀件，表面留下指纹。
应严禁用手接触镀件表面。
(4)涂料中有颗粒物。
应过滤涂料或更换涂料。
(5)静电除尘失效或喷涂和固化环境中有颗粒灰尘。
磁控溅射真空度
磁控溅射真空度磁控溅射是一种常见的表面处理技术，常用于制造金属氧化物、硅、金属、多层薄膜等高质量陶瓷材料。
其中的真空技术是磁控溅射成功的重要保障之一。
磁控溅射真空度是指通过空气泵等真空设备将工作室内气体排出，达到一定的真空度。
含气体的环境中，工作室内的微粒和气氛分子很容易沉积在材料表面，不仅影响材料表面的光洁度和清洁度，而且还可能造成材料的质量变化。
磁控溅射真空度的提高有助于消除环境中多余的气体分子，保证材料制备时物理、化学反应的精度和均匀性，从而提高制备材料的质量。
为了确保磁控溅射真空度的稳定，需要采用适当的真空设备和真空技术。
一般情况下，磁控溅射装置通常使用机械泵、分子泵和锁相放大器等设备，将环境中的气体分子和粒子排出，以达到较高的真空度。
机械泵可用于排出大量的空气，但不适用于金属蒸发、溅射和气氛的排除。
此时，分子泵和锁相放大器就显得非常重要了。
分子泵可有效地排出微粒和气氛分子，锁相放大器则能克服环境振动等电子噪音的影响，提高磁控溅射的真空度。
此外，磁控溅射真空度的稳定还受到许多其他因素的影响。
比如，真空室温度的管理、泵的运行方式、泵的材料选择、清洁程度、气体分子种类和压力等都会对真空度产生影响。
在提高磁控溅射真空度的同时，需充分考虑制备材料的质量和效率。
过高的真空度可能导致材料表面的氧化和碳化反应，从而影响材料的表面光洁度和物理、化学性质。
因此，在追求更高的磁控溅射真空度的同时，还要保证制备所需的气氛及时补充，以确保制备质量和工作效率。
总的来说，磁控溅射真空度是制备优质材料的重要保障之一。
采取适当的真空设备和真空技术，控制好其他影响因素，可以在制备材料过程中提高磁控溅射真空度，提高材料制备的质量和工作效率。
影响磁控靶溅射电压的几个因素
书山有路勤为径，学海无涯苦作舟
影响磁控靶溅射电压的几个因素
影响磁控靶溅射电压的主要因素有：靶面磁场、靶材材质、气体压强、阴-阳极间距等。
本文详细分析这些因素距对靶溅射电压的影响。
一、靶面磁场对靶溅射电压的影响
1. 磁控靶的阴极工作电压，随着靶面磁场的增加而降低，也随着靶面的溅射刻蚀槽加深而降低。
溅射电流也随着靶面的溅射刻蚀槽加深而加大。
这是因为靶的溅射刻蚀槽面会越来越接近靶材后面的永久磁钢的强磁场。
因此，靶材的厚度是有限制的。
较厚的非磁性靶材能够在较强的磁场中使用。
当磁场强度增加到0.1T 以上时，磁场强度对溅射电压的影响就不明显了。
2. 铁磁性靶材会对磁控靶的溅射造成影响，由于大部分磁力线从铁磁性材料内部通过，使靶材表面磁场减少，需要很高电压才能让靶面点火起辉。
除非磁场非常的强，否则磁性材靶材必须比非磁性材料要薄，才能起辉和正常运行(永磁结构的Ni 靶的典型值小于0.16cm，磁控靶非特殊设计最大值通常不宜超过3mm，Fe，co 靶的最大值不超过2mm;电磁结构的靶可以溅射厚一些的靶材，甚至可达6mm 厚)才能起辉和正常运行。
正常工作时，磁控靶靶材表面的磁场强度为0.025T~0.05T 左右;靶材溅射刻蚀即将穿孔时，其靶材表面的磁场强度大为提高，接近或大于0.1T 左右。
二、靶材材质对靶溅射电压的影响
1. 在真空条件不变的条件下,不同材质与种类靶材对磁控靶的正常溅射电压会产生一定的影响。
2. 常用的靶材(如铜Cu、铝Al、钛Ti„)的正常溅射电压通常在400~600V 的范围内。
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影响磁控溅射均匀性的因素
用中频孪生靶磁控溅射实验平台，对影响磁控溅射生成的薄膜厚度均匀性的因素进行了实验。
结果表明，磁场的均匀性和工作气体的均匀性是影响成膜均匀性的主要因素。
针对实验结果，提出了用磁场和气体相互配合达到高的镀膜均匀性。
关键词：磁控溅射磁场气体均匀性
中图分类号O539
磁控溅射生成的薄膜厚度的均匀性是成膜性质的一项重要指标，因此有必要研究影响磁控溅射均匀性的因素，以更好的实现磁控溅射均匀镀膜。
简单的说磁控溅射就是在正交的电磁场中，闭合的磁场束缚电子围绕靶面做螺线运动，在运动过程中不断撞击工作气体氩气电离出大量的氩离子，氩离子在电场作用下加速轰击靶材，溅射出呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。
所以要实现均匀的镀膜，就需要均匀的溅射出靶原子（或分子），这就要求轰击靶材的氩离子是均匀的且是均匀的轰击的。
由于氩离子在电场作用下加速轰击靶材，所以均匀轰击很大程度上依赖电场的均匀。
而氩离子来源于被闭合的磁场束缚的电子在运动中不断撞击的工作气体氩气，这就要求磁场均匀和工作气体氩气均匀。
但是实际的磁控溅射装置中，这些因素都是不均匀的，这就有必要研究他们不均匀对成膜均匀性的影响。
磁场不均匀的影响
由于实际的磁控溅射装置中电场和磁场不是处处均匀的，也不是处处正交的，都是空间的函数。
写出的三维运动方程表达式是不可解的，至少没有初等函数的解i。
所以磁场的不均匀性对离子的影响，也即对成膜不均匀性的影响是难以计算的，最好的方法就是配合实验具体分析。
图1是用中频孪生靶柔性卷绕磁控溅射镀膜装置实验得出的靶磁场均匀性和成膜厚度均匀性的对应关系。
图1中，磁场的均匀性计算方法为（B
i —B
a
）/ B
a
，其中B
i
为实际测量的靶的长
度方向各点沿靶的宽度方向的磁场，B
a 为实际测量的所有B
i
平均；薄膜的厚度相
对偏差由公式(kd
i -kd
a
)/kd
a
计算，其中k为膜层对波长550nm的光的吸收系数，
d i 分别为不同点的厚度，d
a
为所有d
i
的平均厚度。
kd
i
由公式T=T
(1-R)exp(-kd
i
)
计算，其中，T为样品对波长550nm的光的透光率，T
为PET聚酯基材对波长55
0nm的光的透光率，R为钛薄膜和基材接触界面对波长550nm的光的反射率,可以
认为和钛薄膜和空气界面的反射率相等。
T、T
、R由岛津的UV-3600分光光度计测量。
从图中可以看出，磁场和成膜的相对偏差有大致的对应关系，磁场强的位置，膜相对比较厚，反之就较薄。
但是这种对应关系却是不严格的。
第一，磁场均匀性波动比较频繁，膜厚均匀性波动较少；第二，不均匀性大小也没有确切的比例关系；第三，有的位置磁场大小和膜的厚薄甚至相反。
产生磁场强的位置，膜相对比较厚，反之就较薄的现象很容易理解。
因为在磁场强的地方，束缚的电子多，激发的离子就多，当然被溅射出的靶材就多，膜就厚，反之则相反。
产生第一种现象的原因是靶面上的每个点都对应基材上的一个面，即，从靶面上的一个点上被溅射出的原子(或分子)，不是被对应的镀到基材上的某一个点上，而是以一定的几率被镀到基材上的一个小面内的任意一点儿上。
反过来，基材上某处被镀上的膜，是靶上的一个小面共同作用的结果。
这样，相近靶磁场的叠加作用对镀膜起作用，很多距离很近的靶磁场的波动被叠加后当然就显示不出来了。
解释第二、第三种现象就要用到磁镜理论了。
理想情况下，磁镜只存在于靶的宽度方向，靶的长度方向是没有磁场分量的，也就没有磁镜。
但是，实际情况下，靶的长度方向也存在磁场，存在磁镜，这就使得电子沿着靶的长度方向运动不再顺畅。
在某些位置，由于磁镜的阻挡电子会比较多，相反一些位置会由于磁镜的阻挡电子比较少。
这样就导致一些位置膜较厚一些位置膜较薄，形成膜厚不均匀。
而这些靶的长度方向的磁镜，主要在靶的宽度方向磁场变化比较大的位置，例如图中100cm附近，大约在95cm到100cm之间，靶的宽度方向磁场变化较大，靶的长度方向磁场分量不为零且存在梯度，这样就形成了磁镜阻挡部分电子穿过此区域到达100cm以后的位置。
同样的，在100cm到130cm之间，靶的长度方向也存在磁场且有梯度，这样，在此区域电子会受到力的作用被排斥，此区域电子
就急剧减少，所以溅射速率也急剧减小，膜层就很快变薄。
总的来说，靶的宽度方向磁场束缚电子，靶的长度方向也会有一定的磁场对电子有作用力。
所以总的效果是，膜厚大体上和靶的宽度方向磁场对应，但又不是完全对应。
气体不均匀性的影响
一般来说气体不均匀可以由两种情况产生，一种是送气不均匀，另一种就是抽气不均匀。
图2是均匀抽气不同送气方式下膜厚的变化情况：
其2中，铜管送气是气体从铜管的一端进入，从铜管上均匀开的多个小孔流出进入真空室，由于从进气端到末端气体被小孔流出形成压强渐小，小孔流出的气体也逐渐减少，形成不均匀送气；二进制送气是将气体均匀的一路分为二路，二路均分为四路，如此均分为多路后送入真空室，可认为是均匀送气。
观察对比图中曲线可知二进制送气情况下，影响膜厚不均匀的主要是磁场，铜管送气的情况下，膜厚的分布，在磁场影响的基础上，叠加了一个斜率。
这个斜率，正好和铜管送气产生的压强梯度相符。
压强大的地方，膜较厚，相反较薄。
根据形成不均匀送气的原理可以推知，膜层厚度的变化斜率可能和小孔的密度，大小和送气压力有关，基本关系大概是和小孔密度、大小成正比，和送气压力成反比。
图3是均匀送气不同抽气情况下膜厚的变化情况：
其中，正常抽气情况指的是真空室内的孪生靶两端对称抽气，可认为是均匀抽气；而前分子泵关和后分子泵关则是一端抽气，属于不均匀抽气。
由于都是均匀送气不均匀抽气，真空室内的气体就不均匀了。
很显然前分子泵关只开后分子泵时，气压从前到后逐渐减小，而后分子泵关只开前分子泵时，气压从后到前逐渐减小。
实验得到的膜厚考虑磁场的影响后也正与气压变化相符。
另外还可以发现，某些位置本来受磁场的影响均匀性较差，但是加上抽气引起的气体不均匀影响后，均匀性反而变好了。
这就给我们一个启示，也许可以通过特意使气体在某处有特定的不均匀来补偿磁铁不均匀产生的影响。
靶基距、气压的影响
靶基距也是影响磁控溅射薄膜厚度均匀性的重要工艺参数，薄膜厚度均匀性在一定范围内随着靶基距的增大有提高的趋势；[ii][iii]溅射工作气压也是影响薄膜厚度均匀性重要因素 [iv]。
但是，这种均匀是在小范围内的，因为增大靶基距产生的均匀性是增加靶上的一点对应的基材上的面积产生的，而增加工作气压是由于增加粒子散射产生的，显然，这些因素只能在小面积范围内起作用。
结论：
磁场的均匀性和工作气体的均匀性是影响成膜均匀性的主要因素。
磁场大的位置膜厚，反之膜薄，靶的长度方向的磁场分量也会对镀膜厚度均匀性产生影响；气压大的位置膜厚，反之膜薄。
由于磁场不可能绝对理想，那么就存在不均匀，而膜层厚度和气压的关系使调节气压不均匀来补偿磁场不均匀成为可能。
另外，还可以配合调整靶基距和工作气体压强的方法在一定程度上使膜层均匀。