(溅射台)结构功能原理情况说明OK
磁控溅射原理详细介绍课件
氮气（N2）
常与氩气混合使用，用于增加 薄膜的硬度和抗氧化性。
氧气（O2）
用于形成氧化物薄膜，如TiO2 和Al2O3。
选择原则
根据被溅射材料和所需薄膜性 质选择合适的工作气体。
溅射功率与控制
01
02
03
溅射功率
指用于产生溅射的功率， 通常以辉光放电的形式提 供。
控制方法
通过调节辉光放电的电流 或电压来控制溅射功率。
03
放电的物理过程
放电过程中，气体分子在电场中被电离，产生带电粒子，这些带电粒子
在电场中加速运动，与气体分子发生碰撞，使气体分子激发和电离，形
成电子和离子的雪崩效应。
粒子运动与碰撞
带电粒子的运动
在电场中，带电粒子受到电场力 的作用，沿着电场线方向加速运
动。
粒子的碰撞
带电粒子在运动过程中与气体分 子发生碰撞，将动能传递给气体 分子，使气体分子获得足够的能 量以克服束缚力，从原子或分子
磁控溅射原理详细介绍课件
目录
• 磁控溅射原理概述 • 磁控溅射装置与工作原理 • 磁控溅射的物理基础 • 磁控溅射技术参数与控制 • 磁控溅射沉积薄膜性能优化 • 磁控溅射研究前沿与展望
01
磁控溅射原理概述
定义与特性
定义
磁控溅射是一种物理气相沉积技术，通过在真空环境下利用磁场控制电子运动 ，实现高速离子轰击靶材表面，将靶材原子溅射出来并沉积在基材表面形成薄 膜。
工作气体
选择适当的工作气体，如氩气、氮气等，以 获得所需的薄膜性能。
薄膜结构与性能表征
成分分析
通过光谱分析技术确定薄膜的元素组 成。
晶体结构
采用X射线衍射技术分析薄膜的晶体 结构。
磁控溅射原理详细介绍
图1 溅射率与Ar气压强的关系
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第一部分 真空镀膜基础
1.3 €è•þˆ?ŒÊƒ6
(2)沉积薄膜的纯度 (2)沉积薄膜的纯度 为了提高沉积薄膜的纯度，必须尽量减少沉积到基片上的杂质的量。这里所说的杂质主要是指真空 室的残余气体。因为通常有约百分之几的溅射气体分子注入沉积薄膜中，特别是在基片加偏压时。欲降 低残余气体压力，提高薄膜的纯度，可采取提高本底真空度和增加送氢量这两项有效措施。 (3)沉积过程中的污染 (3)沉积过程中的污染 众所周知，在通入溅射气体之前，把真空室内的压强降低到高真空区内是很有必要的，因此原有 工作气体的分压极低。即便如此，仍可存在许多污染源: (a)真空室壁和真空室中的其他零件可能会有吸附气体，如水蒸气和二氧化碳等。由于辉光放电中 电子和离子的轰击作用，这些气体可能重新释出。因此，可能接触辉光的一切表面都必须在沉积过程中 适当冷却，以便使其在沉积的最初几分钟内达到热平衡。 (b)在溅射气压下，扩散泵抽气效力很低，扩散泵油的回流现象十分严重。由于阻尼器各板间的距 离相当于此压强下平均自由程的若干倍，故仅靠阻尼器将不足以阻止这些气体进入真空室。因此，通常 需要在放电区与阻尼器之间进行某种形式的气体调节，例如在系统中利用高真空阀门作为节气阀，即可 轻易地解决这一问题。另外，如果将阻尼器与涡轮分子泵结合起来，代替扩散泵，将会消除这种污染。 (C)基片表面的颗粒物质将会使薄膜产生针孔和形成沉积污染，因此，沉积前应对基片进行彻底清 洗，尽可能保证基片不受污染或不携带微粒状污染物。
9
第二部分 溅射及辉光放电
2.2 辉光放电
使真空容器中Ar气的压力保持为，并逐渐提高两个电极 之间的电压。在开始时，电极之间几乎没有电流通过，因为 这时气体原子大多仍处于中性状态，只有极少量的电离粒子 在电场的作用下做定向运动，形成极为微弱的电流，即图2(b) 中曲线的开始阶段所示的那样。 随着电压逐渐地升高，电离粒子的运动速度也随之加快， 即电流随电压上升而增加。当这部分电离粒子的速度达到饱 和时，电流不再随电压升高而增加。此时，电流达到了一个 饱和值（对应于图曲线的第一个垂直段）。 当电压继续升高时，离子与阴极之间以及电子与气体分子 之间的碰撞变得重要起来。在碰撞趋于频繁的同时，外电路 转移给电子与离子的能量也在逐渐增加。一方面，离子对于 阴极的碰撞将使其产生二次电子的发射，而电子能量也增加 到足够高的水平，它们与气体分子的碰撞开始导致后者发生 电离，如图2(a)所示。这些过程均产生新的离子和电子，即 碰撞过程使得离子和电子的数目迅速增加。这时，随着放电 电流的迅速增加，电压的变化却不大。这一放电阶段称为汤 汤 生放电。 生放电 在汤生放电阶段的后期，放电开始进入电晕放电阶段。这 时，在电场强度较高的电极尖端部位开始出现一些跳跃的电 晕光斑。因此，这一阶段称为电晕放电 电晕放电。 电晕放电
溅射工艺原理
溅射工艺原理
溅射工艺是利用电弧或电子束等能量源，将靶材表面的原子或离子击出并沉积在基材上的一种表面处理技术。
其基本原理是，利用电子束或电弧等能量源加热靶材，使其表面的原子或离子被击出，经过平行于基材表面的方向传输后，沉积在基材上形成薄膜。
具体来说，溅射工艺的原理包括以下几个方面：
1.靶材击出：在电弧或电子束的作用下，靶材表面的原子或离子被击出并向基材方向运动。
2.沉积：被击出的原子或离子通过惯性运动，沿着靶材到基材的直线方向运动，并在基材表面形成薄膜。
3.成膜速率：膜厚是由沉积速率控制的，溅射过程中，原子或离子的沉积速率取决于靶材到基材的距离、靶材表面的吸附和反弹等多种因素。
4.光学性质：溅射薄膜的光学性质与沉积材料和沉积条件有关，可以通过调整沉积条件来控制薄膜的光学性质。
5.多层薄膜：通过在溅射过程中改变靶材的种类或沉积条件，可以制备多层薄膜，实现更复杂的功能结构。
磁控溅射仪原理
磁控溅射仪原理磁控溅射仪是一种常用的薄膜制备设备，利用磁场和离子束的作用，将固体材料溅射到基底上，形成薄膜。
它的原理主要包括磁控溅射过程、溅射材料的选择和基底的制备等。
磁控溅射过程是磁控溅射仪的核心原理。
在磁控溅射仪中，首先需要将固体材料放置在溅射靶材上。
然后，在真空室中建立一定的气压，以保证溅射过程中的气体分子不会对靶材和基底产生干扰。
接下来，通过施加磁场，可以将氩离子束引导到靶材的表面。
当氩离子与靶材表面相互碰撞时，会将靶材表面的原子和分子溅射出来，并以高速飞向基底。
最后，这些溅射粒子在基底表面堆积形成一层薄膜。
磁控溅射过程中的磁场起到了至关重要的作用。
磁场的作用是将氩离子束限制在靶材表面的一个区域内，使其只能与靶材表面相互碰撞，而不会飞散到其他地方。
磁场的强弱和方向可以通过调节磁控溅射仪中的磁铁来控制，以适应不同材料的溅射要求。
同时，磁场还可以影响溅射过程中的离子束的能量和轨道，从而控制薄膜的质量和性能。
在选择溅射材料时，需要考虑材料的物理和化学性质，以及薄膜的应用要求。
常用的溅射材料包括金属、氧化物、硅、氮化物等。
不同的材料会对薄膜的结构和性能产生不同的影响。
例如，金属材料可以制备导电性较好的薄膜，氧化物材料可以制备绝缘性较好的薄膜。
此外，还可以通过控制溅射工艺参数，如溅射功率、气体压力和溅射时间等，来调节薄膜的厚度和成分，以满足不同应用的需求。
除了溅射材料的选择，基底的制备也是磁控溅射过程中的重要环节。
基底的表面质量和结构对于薄膜的成长和性能具有重要影响。
在磁控溅射之前，需要对基底进行表面清洗和预处理，以去除表面的杂质和氧化物，并提供良好的溅射条件。
常用的基底材料包括硅、玻璃、金属等。
选择合适的基底材料可以使薄膜与基底之间具有良好的结合和界面性能。
磁控溅射仪通过磁场和离子束的作用，实现了将固体材料溅射到基底上制备薄膜的过程。
磁控溅射仪的原理包括磁控溅射过程、溅射材料的选择和基底的制备等。
离子溅射仪结构
离子溅射仪结构离子溅射仪是一种重要的表面分析仪器，用于研究材料表面的组成、结构和性质。
其主要原理是利用高能离子轰击样品表面，使得样品表面发生化学反应、物理变化等现象，并通过对反应产物的分析来获得有关样品表面的信息。
本文将详细介绍离子溅射仪的结构。
一、离子源离子源是离子溅射仪中最重要的部件之一，其主要作用是产生高能离子束。
常见的离子源有电喷雾源、电弧放电源、激光蒸发源等。
其中，电喷雾源是目前应用最广泛的一种。
1. 电喷雾源电喷雾源是将液态样品通过高压喷嘴雾化成小液滴，并在高压电场作用下形成带电液滴，在真空环境中经过干燥和加速后形成离子束。
其优点是可以直接使用液态样品进行分析，并且产生的离子束能量较低，不会对样品造成太大损伤。
2. 电弧放电源电弧放电源是利用电弧放电的方式产生离子束。
其优点是产生的离子束能量较高，能够对样品进行剥离，但缺点是需要使用固态样品，并且容易对样品造成较大损伤。
3. 激光蒸发源激光蒸发源是利用激光将样品表面局部加热，使得样品表面产生蒸发和剥离现象，并形成离子束。
其优点是可以对非导体材料进行分析，但缺点是需要使用高功率激光器，并且容易对样品造成较大损伤。
二、加速器加速器是将离子束加速到一定能量的部件。
常见的加速器有静电加速器、磁聚焦加速器等。
1. 静电加速器静电加速器是利用静电场将带电粒子加速到一定能量的装置。
其优点是结构简单、能耗低、稳定性好，但缺点是粒子束容易发散。
2. 磁聚焦加速器磁聚焦加速器则通过在粒子轨道上施加磁场来实现粒子束的聚焦和定向。
其优点是能够将粒子束聚焦到较小的直径，但缺点是结构复杂、能耗较高。
三、样品台样品台是离子溅射仪中用于支持和定位样品的部件。
常见的样品台有旋转样品台、平移样品台等。
1. 旋转样品台旋转样品台可以使得离子束均匀地照射到整个样品表面，从而获得更加准确的分析结果。
其优点是结构简单、操作方便，但缺点是不能进行局部分析。
2. 平移样品台平移样品台则可以实现对局部区域的分析。
磁控溅射仪原理
磁控溅射仪原理磁控溅射仪是一种常用的薄膜制备设备，其原理是利用磁场控制电子轰击靶材，使靶材表面的原子或分子被剥离并沉积在基底上形成薄膜。
下面将详细介绍磁控溅射仪的原理。
1. 靶材磁控溅射仪的靶材通常是金属或合金，也可以是陶瓷、玻璃等材料。
靶材的选择取决于所需的薄膜材料和性质。
2. 真空室磁控溅射仪的操作需要在高真空环境下进行，因此需要一个真空室。
真空室通常由不锈钢制成，内部表面光滑，以减少气体分子的碰撞和吸附。
3. 磁控系统磁控溅射仪的磁控系统是其核心部分。
它由磁铁、磁场控制器和靶材支架组成。
磁铁产生一个强磁场，将电子束聚焦在靶材表面，使其被剥离。
磁场控制器可以调节磁场的大小和方向，以控制薄膜的成分和性质。
靶材支架用于固定靶材并将其与磁铁相连。
4. 电子枪电子枪是磁控溅射仪的另一个重要组成部分。
它产生高能电子束，用于轰击靶材表面。
电子束的能量和电流可以通过调节电子枪的电压和电流来控制。
5. 基底基底是薄膜沉积的目标。
它通常是硅片、玻璃等材料。
基底的表面应该光滑、干净，以便薄膜的质量和附着性。
6. 气体在磁控溅射过程中，需要将真空室抽成高真空状态，以减少气体分子的碰撞和吸附。
但是，为了维持电子束的稳定性，需要在真空室中注入一定量的惰性气体，如氩气。
氩气分子被电子束轰击后会产生等离子体，进而促进靶材表面原子或分子的剥离。
总之，磁控溅射仪利用磁场控制电子束轰击靶材表面，使其原子或分子被剥离并沉积在基底上形成薄膜。
其原理简单、操作方便、薄膜质量高，因此在材料科学、电子学、光学等领域得到了广泛应用。
磁控溅射源结构
磁控溅射源结构（原创实用版）目录1.磁控溅射的概念与原理2.磁控溅射的设备结构3.磁控溅射的优点与应用领域4.磁控溅射的种类5.磁控溅射的展望正文磁控溅射是一种物理气相沉积技术，通过在低气压下进行高速溅射，实现对金属、半导体、绝缘体等多种材料的制备。
磁控溅射技术的原理是在靶表面附近增加一个磁场，使得电子在电场和磁场的共同作用下做螺旋运动，从而大大提高了电子的寿命，增加了电离产额。
这种方法具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等优点。
磁控溅射设备的主要结构包括溅射室、永磁体、溅射阴极和射频功率源等。
溅射室尺寸一般为 700mm(直径)×470mm(高)，极限压力为8.010-5Pa。
永磁体被安装在溅射靶材的背面，用于增加正面的离子密度。
磁场强迫自由电子沿环绕其磁力线周围的螺旋轨道运动，既增加了电子到达阳极的路径长度，也延长了它们能够离化氩原子的时间。
溅射阴极尺寸为 80250mm，射频功率为直流功率 5.0kW，射频功率 13.56MHz。
磁控溅射具有许多优点，例如高速、低温、低损伤等，使其在众多领域得到广泛应用。
如半导体产业中的集成电路制造、太阳能电池生产、显示器制造等。
此外，磁控溅射还可以用于制备各种功能性薄膜，如防腐、耐磨、抗腐蚀等。
根据不同的离子束源，磁控溅射可以分为直流磁控溅射法和交流磁控溅射法。
其中，直流磁控溅射法使用直流电源，而交流磁控溅射法使用交流电源。
这两种方法在实际应用中具有各自的优势和特点，需要根据具体需求进行选择。
总的来说，磁控溅射技术在材料制备领域具有广泛的应用前景。
磁控溅射仪原理
磁控溅射仪原理磁控溅射仪是一种常用的薄膜制备设备，通过磁场控制离子轰击金属靶材，使其表面的原子或分子脱离并沉积在基底上，形成薄膜。
本文将从磁控溅射仪的工作原理、设备结构和应用领域等方面进行介绍。
一、工作原理磁控溅射仪的工作原理基于磁场对离子的控制作用，主要分为两个步骤：离子轰击和薄膜沉积。
1.离子轰击：磁控溅射仪中的离子源会通过电弧加热金属靶材，将其表面的原子或分子释放出来。
同时，通过在靶材周围设置磁场，可以使电弧产生的离子在磁力的作用下形成一个束流，并加速到高能量状态。
这些高能量的离子会轰击靶材表面，使其表面的原子或分子脱离。
2.薄膜沉积：离子轰击靶材表面释放的原子或分子会在真空中飞行一段距离，然后沉积在基底上形成薄膜。
为了控制薄膜的厚度和均匀性，通常在离子轰击和薄膜沉积过程中会控制离子束的能量和轰击时间。
二、设备结构磁控溅射仪通常由离子源、靶材、基底和真空室等组件构成。
1.离子源：离子源是磁控溅射仪中最关键的组件之一，它通过电弧加热靶材，产生离子束。
离子源的设计和选择会直接影响到薄膜的质量和性能。
2.靶材：靶材是被溅射的金属材料，通常是高纯度的金属靶材。
靶材的选择取决于所需薄膜的成分和性质。
3.基底：基底是薄膜沉积的载体，可以是玻璃、金属或其他材料。
基底的选择和处理也会对薄膜的质量和性能产生影响。
4.真空室：真空室是磁控溅射仪中的一个重要部分，用于提供高真空环境，防止氧气等杂质对薄膜的影响。
三、应用领域磁控溅射仪广泛应用于各个领域的薄膜制备，具有以下几个优点：1.多种材料可溅射：磁控溅射仪可以处理多种材料，包括金属、合金、氧化物、硅、硫化物等，因此在材料选择上具有较大的灵活性。
2.薄膜质量高：磁控溅射制备的薄膜具有良好的致密性和平坦度，可以满足高质量薄膜的需求。
3.控制精度高：通过调节离子束的能量和轰击时间，可以对薄膜的厚度和成分进行精确控制。
4.应用广泛：磁控溅射仪制备的薄膜在光学、电子学、磁学、显示器件等领域都有广泛的应用，如光学薄膜、导电薄膜、磁性薄膜等。
溅射机工作原理(一)
溅射机工作原理(一)溅射机工作原理详解介绍溅射机是一种常用于薄膜沉积领域的设备，通过将固体材料转化为气态离子使其沉积在目标表面上。
本文将从浅入深地解释溅射机的工作原理。
什么是溅射机？溅射机是一种物理气相沉积设备，常用于制备金属、半导体和绝缘体等材料的薄膜。
它通过将固体材料加热至高温，使其转变为气态离子，然后将离子沉积在目标表面上。
工作原理溅射机的工作原理可以分为以下几个步骤：1.加热源提供能量：溅射机内的加热源（通常是一个加热丝或者电阻加热器）将固体材料加热至高温，使其变为气态。
2.溅射材料被离子化：高能量的气态溅射材料会与气体中的离子或电子发生碰撞，从而将溅射材料转化为离子。
3.形成溅射物流：通过外加的电场或磁场，将离子加速并聚集在特定的区域，形成一个带电的物流。
4.溅射物流沉积在目标表面：带电的溅射物流通过真空环境中的漂移，穿过溅射室，并最终沉积在目标表面上，形成所需的薄膜。
溅射机的优点溅射机具有以下一些优点，使其成为薄膜沉积领域的重要工具：•沉积均匀性好：溅射机能够产生高质量的均匀薄膜，适用于制备各种材料。
•薄膜附着力强：由于溅射过程中溅射物流的高能量和高速，薄膜与基材的结合力很强。
•制备复杂合金薄膜：通过控制目标材料和气体环境，溅射机可以制备各种复杂合金薄膜。
•可控性强：溅射机的工作参数（如溅射功率、气体流量、沉积时间等）可调节，实现对薄膜厚度、成分和结构等的精确控制。
应用领域溅射机广泛应用于以下领域：•光电子材料：用于制备太阳能电池、光伏材料等。
•半导体工业：制造集成电路、显示器件等。
•光学薄膜：用于制备反射镜、滤光片等光学元件。
•功能薄膜：制备具有特殊功能的薄膜，如防磨损、抗刮擦等。
•生物医学材料：制备生物活性薄膜、生物传感器等。
总结溅射机利用物理气相沉积原理，将固体材料转化为气态离子并沉积在目标表面上。
它具有沉积均匀性好、薄膜附着力强、制备复杂合金薄膜的能力，并广泛应用于光电子、半导体、光学、生物医学等领域。
电子束溅射设备的使用指南
电子束溅射设备的使用指南电子束溅射是一种先进的薄膜制备技术，被广泛应用于微电子、光电子、光学薄膜和涂层等领域。
它通过高能电子束与材料碰撞，使材料从固态直接转变为气态并沉积在基底上，形成具有特定性能和功能的薄膜。
电子束溅射设备的操作与维护对于保证薄膜质量和生产效率至关重要。
本文将介绍电子束溅射设备的使用指南，以帮助读者更好地了解和应用这一技术。
1. 设备结构与工作原理电子束溅射设备主要由电子源、磁控系统、腔室和基底台等组成。
在工作时，电子束通过电子源发射，经过磁控系统的控制聚焦成束，最后与材料碰撞在腔室内部的基底上。
基底台具有旋转和倾斜功能，以实现均匀和多角度的溅射。
2. 材料选择与准备在使用电子束溅射设备前，需选择合适的溅射材料。
通常要考虑材料的化学活性、熔点、热膨胀系数等因素。
材料准备时应确保其纯度高，并采取适当的形状和尺寸，如颗粒、块状或片状等。
3. 工艺参数设置在进行电子束溅射过程中，工艺参数的设置对于薄膜质量和形貌至关重要。
如电子束能量、电流密度、溅射时间等参数需要根据不同材料和薄膜要求进行优化。
同时，温度、气体环境和基底台的转速和倾斜角度等也需要综合考虑。
4. 薄膜性能检测与分析薄膜性能检测是评估电子束溅射效果的重要步骤。
常用的检测方法包括X射线衍射、扫描电子显微镜和表面粗糙度测试等。
通过对薄膜的表面形貌、厚度、晶体结构和光学性能等方面的测试与分析，可以判断溅射效果是否符合要求并进行调整。
5. 设备维护与安全注意事项电子束溅射设备的定期维护和清洁对于延长设备寿命和保持高效工作非常重要。
在进行维护时，应切断电源并按照操作手册正确操作。
另外，倾倒废料物质和废液时，要遵循环保要求，防止对环境造成污染。
6. 工艺改进与创新随着科学技术的发展，电子束溅射设备的工艺也在不断改进和创新。
例如，引入多原子离子源和离子束辅助溅射等新的技术手段，可以提升薄膜的致密性和附着力，同时减少材料损耗。
综上所述，电子束溅射设备是一种高效、精确的薄膜制备技术。
溅射工艺原理范文
溅射工艺原理范文溅射工艺是一种常见的表面处理技术，主要通过溅射材料与基底表面发生化学反应或机械作用，形成一层薄的溅射覆盖层。
溅射工艺广泛应用于电子、光学、航空航天等领域，具有高质量、高稳定性、低温处理等优点。
溅射工艺的原理主要包括两个方面，即溅射材料的选择和溅射过程的机理。
1.溅射材料的选择：溅射材料是指在溅射过程中被氧化或被机械作用的材料。
通常使用的溅射材料主要有金属、合金、化合物等。
选择合适的溅射材料是确保溅射工艺能够达到预期效果的重要因素。
2.溅射过程的机理：溅射过程主要包括靶材表面的能级结构和溅射速率等。
当靶材表面与离子束或中性粒子束相互作用时，能级结构的改变会导致靶材表面的原子或离子迁移，形成薄膜。
溅射速率则与靶材与基底之间的距离、溅射能量以及溅射材料的性质等因素有关。
溅射工艺的主要步骤包括：1.靶材制备：选择合适的溅射材料，并将其制备成特定形状和尺寸的靶材。
2.真空处理：将溅射设备进行真空处理，以减少气体的干扰。
3.离子源引入：将离子源引入溅射室，产生离子束或中性粒子束。
4.溅射材料释放：将靶材放置在离子束或中性粒子束的轰击区，并在轰击过程中释放溅射材料。
5.溅射沉积：溅射材料在基底表面形成一层薄膜。
6.薄膜表征：对沉积的薄膜进行表征，如薄膜厚度、成分分析等。
溅射工艺的优点主要体现在以下几个方面：1.高质量：溅射工艺能够制备出致密、均匀、结晶度良好的薄膜，具有良好的机械性能和化学性能。
2.高稳定性：溅射薄膜具有较高的附着力和热稳定性，能够在各种极端环境下保持优良的性能。
3.低温处理：溅射工艺可以在较低的温度下进行，避免了高温处理过程中可能引起的基底变形或氧化等问题。
4.材料多样性：溅射工艺适用于多种材料，无论是金属、合金，还是化合物等，都可以通过调整溅射参数获得所需的薄膜性能。
5.工艺灵活性：溅射工艺具有灵活性，可以进行多种形式的薄膜沉积，如直接溅射、反应溅射等。
总之，溅射工艺通过选择合适的溅射材料和控制溅射过程，制备出高质量、高稳定性的薄膜，广泛应用于电子、光学、航空航天等领域。
磁控溅射原理详细介绍20页PPT
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
Hale Waihona Puke
【镀膜资料】00023-溅射机设备简介
Magnet bar Endblock dark space shield Water cathode anode
power cathode
Magnet bar
anode Water surrounding
�
离子源
anode 气体供应
anode 磁铁 水冷却anode 水冷却cathode
传送部件
1. 滚轮 2. 冷却套管 3. 旋转轴 4. 冷却水管 5. 溅射护罩 6. 齿轮 7. 传送齿带 8. 张紧轮 9. 旋转轴 10. 伺服电机支架
�
传送过程
• carrier停在规定位置，每个腔室只有一个位置可以停放carrier（中间小灯2#亮时区域，其它1#与3#灯 不亮）。在相邻腔室之间carrier的距离相隔10~15mm。相邻腔室的光传感器是闸门开关的信号，它们 具有互锁关系，即只有两个灯同时亮或者灭时闸门才能开关。
由3滑动片构成 唯一的油密封泵
油可以用来润滑、密封和作为冷却介质 压力小于5 e-1 mbar
螺杆泵SP630
干泵
不存在油污染 压力可达到1 e-2 mbar
罗茨泵WSU2001
干泵， 最大启动压强为30mbar
可到达8 e-3mbar 高压下通过旁通启动。
涡旋分子泵1201/2301
转子和定子交替排列；
�
Mo溅射机
Substrate: Glass 4
Sputtering back contack(Mo)
Laser scribing (P1)
CIG溅射机
�
Back contact: Mo
Substrate: Glass 5
Sputtering bac contack(Mo)
SP_2溅射台操作说明
百度文库- 让每个人平等地提升自我SP-2型磁控溅射台说明书中国科学院微电子研究所百度文库- 让每个人平等地提升自我2 SP-2型溅射台系统控制示意图图1SP-2型磁控溅射台操作说明1.接通电源:<1>.接通溅射台总电源（配置415V\32A三相四线制）；<2>.开电源机柜面板上的“总电源”开关。
<3>.打开冷却水（压力<公斤）总开关。
2.开盖装片:<1>.打开“放气阀”，使腔体充气约5分钟,指示灯灭。
注意：一定要使腔体充至大气压强，在腔体尚存压差之前绝对不允许按“升盖”！<2>.“放气阀”按钮灯灭后，按住“升盖”按钮，使腔体盖升到合适位置；<3>.进行装片，调整溅射靶挡板，清洗或换观察窗内的玻璃片；<4>.按“降盖”按钮，使上盖与腔体对齐盖好；3.抽真空:<1>.按“机器泵开”开关，按下“预抽阀开”开关，预抽低真空；<2>.开真空计电源，选择低真空测量档；<3>.当真空度至4～5Pa，按下“预抽阀关”开关，“预抽阀关”灯亮后，按下“前级阀开”开关，打开前级阀，右旋“高阀”旋钮至“ON”位置，指示灯亮，打开高阀。
当真空度至5Pa时，开分子泵电源，按下分子泵电源面板上的“启动”按钮。
<4>.打开冷却水总开关。
<5>.抽工作室至高真空，准备溅射。
4.加热烘烤:设定烘烤温度值，右旋“烘烤”旋钮至“ON”的位置上。
此步骤也可省略，待工艺要求而定。
5.选择溅射方式：射频溅射、直流溅射需要选择靶位，选择开关如图2所示。
选择使用几号靶。
溅射靶位置图见图3所示。
图2图3加热烘灯前 面1号靶2号靶3号靶 4号靶Ø100Ø50Ø50Ø100直 流 方 式射 频 方 式DC RF6.通气:<1>.待真空达到所需真空度后，打开气路“总阀”，气路图如“图1”。
溅射技术的原理及应用
溅射技术的原理及应用1. 溅射技术的基本原理溅射技术是一种薄膜制备技术，通过在靶材表面施加高能粒子束，使靶材表面的原子或分子从靶材上脱落，并沉积到基底材料的表面，形成所需的薄膜。
其基本原理可分为以下几个步骤：1.1 高能粒子束的产生溅射技术中常用的高能粒子束包括离子束、电子束和中性粒子束等。
这些粒子束的产生通常通过离子源、电子枪或中性粒子源实现。
1.2 靶材与粒子束的相互作用当高能粒子束与靶材相互作用时，粒子束中的能量会被转移给靶材表面的原子或分子。
这些能量转移会导致靶材表面的原子或分子受到激发或离散，从而脱离靶材。
1.3 薄膜沉积过程脱离靶材的原子或分子会沉积到基底材料的表面，形成所需的薄膜。
沉积过程中，脱离靶材的原子或分子在空气中会发生碰撞，使其能量降低并形成固态。
1.4 控制薄膜性质通过调节溅射参数，如粒子束能量、靶材成分、气氛条件等，可以实现对薄膜的组成、形貌和结构等性质的控制。
2. 溅射技术的应用溅射技术作为一种重要的薄膜制备技术，已在许多领域得到广泛应用。
以下列举了几个溅射技术的应用领域：2.1 光学涂层溅射技术可以用于制备各种光学涂层，如反射镜、透明导电膜、滤光膜等。
通过精确控制溅射参数，可以实现光学涂层在特定波长范围内的高反射或高透过率，满足特定的光学需求。
2.2 电子器件制备溅射技术可用于制备电子器件中的金属电极、导体薄膜、磁性薄膜等。
这些薄膜在电子器件中起着重要的连接、导电和储存功能。
2.3 能源材料溅射技术在能源材料领域也有重要应用。
例如，通过溅射技术可以制备太阳能电池中的透明导电膜和光吸收层，以提高太阳能电池的效率和稳定性。
2.4 陶瓷涂层溅射技术可以制备各种陶瓷涂层，用于提高材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能。
这些涂层在汽车、航空航天等行业中有广泛应用。
2.5 生物医学应用溅射技术可以制备具有特定生物活性的薄膜，如医用金属植入物上的生物附着层、药物缓释系统等。
这些薄膜在生物医学领域中具有重要的应用潜力。
磁控溅射仪原理
磁控溅射仪原理引言：磁控溅射仪是一种常见的薄膜制备设备，广泛应用于光电子、信息技术等领域。
它利用磁场和离子束相互作用的原理，通过溅射材料形成薄膜。
本文将详细介绍磁控溅射仪的原理和工作过程。
一、磁控溅射仪的结构磁控溅射仪主要由离子源、靶材、磁控部件和底座等组成。
其中，离子源发射离子束，靶材作为溅射材料，磁控部件控制离子束的方向和强度，底座用于支撑和固定靶材。
二、离子源的工作原理离子源是磁控溅射仪中最关键的部件之一。
它通过电离气体来产生离子束。
首先，电离源产生高能量的电子束，然后电子束轰击气体分子，将其电离成离子。
离子源中的磁场将离子束聚焦并加速，使其具有较高的动能。
三、磁控部件的作用磁控溅射仪中的磁控部件主要包括磁铁和磁场控制系统。
磁铁产生一个稳定的磁场，用于控制离子束的方向和强度。
磁场控制系统可以根据实际需求调节磁场的参数，以使离子束的溅射效果最佳。
四、靶材的选择和准备靶材是溅射过程中的溅射源，直接影响薄膜的质量和性能。
靶材的选择要考虑溅射材料的化学稳定性、物理性质和晶体结构等因素。
靶材在使用前需要经过表面处理，如抛光、清洗等，以确保表面光洁度和纯净度。
五、磁控溅射的工作过程磁控溅射的工作过程可以分为准备阶段、溅射阶段和结束阶段。
首先，将靶材安装在溅射室的底座上，并将气体注入溅射室。
然后，通过控制磁场和离子源，使离子束射向靶材。
靶材受到离子束的轰击，溅射出的原子或分子在真空环境中沉积在基底上，形成薄膜。
最后，结束溅射过程，关闭离子源和磁场，取出制备好的薄膜。
六、磁控溅射的应用磁控溅射技术在光电子、信息技术和新材料研究等领域有着广泛的应用。
它可以制备出具有优异光学、电学和磁学性能的薄膜，如透明导电薄膜、磁性薄膜等。
此外，磁控溅射技术还可以制备出多层膜、纳米薄膜等特殊结构的材料，为功能材料研究提供了重要手段。
七、磁控溅射仪的优势和发展趋势相比于其他薄膜制备技术，磁控溅射具有以下优势：制备过程简单、操作灵活、成本较低、薄膜质量好等。
磁控溅射设备构造及其沉积薄膜原理
磁控溅射设备构造及其沉积薄膜原理1. 实验目的：了解磁控溅射设备的构造，熟悉磁控溅射沉积薄膜的基本原理。
2. 实验内容：2.1 了解磁控溅射设备的构造总体来讲，磁控溅射薄膜沉积系统包括：气路、真空系统、循环水冷却系统、控制系统。
其中(1) 气路系统：与PECVD系统类似，磁控溅射系统应包括一套完整的气路系统。
但是，与PECVD系统不同的是，PECVD系统中，气路中为反应气体的通道。
而磁控溅射系统气路中一般为Ar、N2等气体。
这些气体并不参与成膜，而是通过发生辉光放电现象将靶材原子轰击下来，使靶材原子获得能量沉积到衬底上成膜。
(2) 真空系统：与PECVD系统类似，磁控溅射沉积薄膜前需要将真空腔室抽至高真空。
因此，其真空系统也包括机械泵、分子泵这一高真空系统。
(3) 循环水冷却系统：工作过程中，一些易发热部件(如分子泵)需要使用循环水带走热量进行冷却，以防止部件损坏。
(4) 控制系统：综合控制PECVD系统各部分协调运转完成薄膜沉积，一般集成与控制柜。
2.2 磁控溅射沉积薄膜原理在阳极(除去靶材外的整个真空室)和阴极溅射靶材(需要沉积的材料)之间加上一定的电压，形成足够强度的静电场。
然后再在真空室内通入较易离子化的惰性Ar气体，在静电场E的作用下产生气体离子化辉光放电。
Ar气电离并产生高能的Ar+离子和二次电子e。
高能的Ar+阳离子由于电场E的作用会加速飞向阴极溅射靶表面，并以高能量轰击靶表面，使靶材表面发生溅射作用。
被溅射出的靶原子(或分子)沉积在基片上形成薄膜。
由于磁场B的作用，一方面在阴极靶的周围，形成一个高密度的辉光等离子区，在该区域电离出大量的Ar+离子来轰击靶的表面，溅射出大量的靶材粒子向工件表面沉积；另一方面，二次电子在加速飞离靶表面的同时，受到磁场的洛伦兹力作用，以摆线和螺旋线的复合形式在靶表面作圆周运动。
随着碰撞次数的增加，电子的能量逐渐降低，到达基片后的能量很小，故基片的温升较低。
反应溅射原理
反应溅射原理反应溅射原理是一种常见的物理现象，指的是当高速运动的固体颗粒撞击到固体表面时，会产生溅射现象。
这种现象在各个领域都有应用，包括材料科学、电子工程、航空航天等。
反应溅射原理的实际应用可以追溯到数百年前。
在18世纪末，科学家们开始研究金属的氧化现象，并发现金属表面被氧化时，会溅射出金属离子。
这一现象引起了科学家们的兴趣，他们开始探索溅射现象的机理和应用。
随着科技的发展，人们逐渐认识到反应溅射原理的重要性。
在材料科学领域，反应溅射被广泛应用于薄膜制备和表面修饰。
通过控制溅射条件和参数，可以获得具有特定性能的薄膜材料，如硬度、抗腐蚀性等。
此外，反应溅射还可以改善材料的结晶性和致密性，提高其机械性能和导电性能。
在电子工程领域，反应溅射也起着重要作用。
例如，在集成电路的制造过程中，需要通过溅射技术在硅片上沉积金属薄膜，用于制作电极、导线等。
溅射技术可以实现高精度的沉积，使得电子器件具有更好的性能和稳定性。
反应溅射还在航空航天领域得到广泛应用。
在航天器的表面涂层和防护中，通过溅射技术可以制备出高温、耐磨的涂层，提高航天器的耐用性和安全性。
同时，在太阳能电池板的制造中，溅射技术也被用于沉积透明导电薄膜，提高太阳能电池的光电转换效率。
反应溅射原理的应用还远不止以上几个领域。
在材料加工、光学薄膜、生物医学等领域，都可以看到反应溅射的身影。
通过控制撞击能量、角度和材料性质等因素，可以实现不同的溅射效果，进而得到所需的材料性能。
总的来说，反应溅射原理是一种重要的物理现象，具有广泛的应用价值。
在各个领域中，人们通过研究和控制反应溅射过程，获得了许多具有特殊性能和功能的材料。
随着科技的不断进步，相信反应溅射原理的应用会越来越广泛，为人类创造更多的科技奇迹。
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产品结构功能情况说明
溅射台VARIAN 3290（旧），具体情况如下：
一、结构用途：
溅射台V ARIAN 3290主要由磁控溅射室、磁控靶及工作台等三个部分组成，在半导体及微细加工方面主要应用于在硅片表面镀上一层金属层，是纳米半导体器件研制中的关键工艺之一.将其归在“制造半导体器件或集成电路用物理气相沉积装置（物理气相沉积装置PVD）”（HS编码：8486202200）。
二、功能：在晶圆表面制备金属电极。
三、原理：
溅射台通过在靶阴极引入磁场，约束带电粒子得到高密度的等离子体，电子在电场作用下碰撞氩气原子产生氩离子（Ar+），氩离子在电场作用下加速飞向阴极靶，并以高能量轰击靶材表面，使得靶材表面溅射出游离的中性靶材原子/分子。
这些游离的中心靶材原子/分子最终会沉积到硅片表面形成薄膜，从而实现在硅片表面镀膜的目的。
工作流程：机械手先把硅片从片盒中取出送入溅射腔，射频源启动，完成溅射过程，之后机械手再把硅片取出并送回片盒。
四、品牌型号：
品牌：Varian
型号1：3290-STQ-4463
五、动力情况：
因为设备运行需要完整的水电气等动力条件，该设备已经拆机并存放在仓库中，不具备通电检查的条件，故进口后会在现场准备完整的动力条件后恢复设备的正常功能。
苏州赛森电子科技有限公司
2017年4月。