磁控溅射问题及解决
磁控溅射提高台阶覆盖率的方法 -回复
磁控溅射提高台阶覆盖率的方法-回复磁控溅射(Magnetron sputtering)是一种常用的物理气相沉积技术,主要用于在材料表面形成薄膜。
然而,由于一些因素(如形状、尺寸和排列方式)的限制,磁控溅射的台阶覆盖率可能受到影响。
本文将介绍一些提高磁控溅射台阶覆盖率的方法,以帮助读者更好地理解和应用这一技术。
1. 外加磁场调节磁控溅射过程中,外加磁场可以影响溅射粒子的运动轨迹。
通过调节磁场的强度和方向,可以改变粒子在靶表面的着陆位置,从而提高台阶覆盖率。
一般而言,斜向排列的靶材利于增加平坦表面的覆盖率。
2. 靶材形状设计靶材的形状对于磁控溅射的台阶覆盖率也有重要影响。
通过设计具有圆角或渐变棱角的靶材形状,可以减少台阶的产生,进而提高台阶覆盖率。
此外,靶材的表面也可以进行喷砂处理,以增加表面粗糙度,使溅射粒子更容易附着在台阶处。
3. 充分清洁真空环境在磁控溅射过程中,真空环境的清洁度也是影响台阶覆盖率的重要因素。
杂质的存在可能导致气体分子的吸附、扩散和解析,破坏原本平坦的表面。
因此,在磁控溅射之前,需要进行充分的清洁,确保真空环境的干净。
4. 溅射功率控制溅射功率是指用于靶材的电功率,它会影响溅射粒子的能量和速度。
适当调节溅射功率可以控制溅射粒子的运动速度,对台阶覆盖率有一定影响。
一般来说,较高的溅射功率可以产生更高的能量粒子,使其更容易克服能垒,附着在台阶上。
5. 子午线和纵向扩散台阶覆盖率还受到溅射粒子的子午线和纵向扩散的影响。
子午线溅射粒子主要指沿着靶材表面法线的溅射粒子路径,纵向扩散则反映了溅射粒子在法线方向上的分布范围。
通过精确控制子午线和纵向扩散的参数,可以使得溅射粒子均匀分布于整个靶材表面,提高台阶覆盖率。
6. 靶材到基片距离靶材到基片的距离也是影响磁控溅射过程中台阶覆盖率的重要因素。
较短的距离可以减小溅射粒子的飞行时间,降低可能的散射和损失,有利于实现较高的台阶覆盖率。
综上所述,提高磁控溅射的台阶覆盖率是一个复杂的问题,需要综合考虑多个因素。
磁控溅射提高台阶覆盖率的方法
磁控溅射是一种常用的薄膜沉积技术,它在半导体、光学薄膜、显示器件等领域都有着广泛的应用。
在磁控溅射过程中,提高台阶覆盖率是非常关键的一步,它直接影响到薄膜的均匀性和质量。
研究人员一直在探索如何提高台阶覆盖率的方法,以使薄膜沉积技术更加稳定和高效。
下面将介绍几种提高台阶覆盖率的方法。
1. 控制工艺参数在磁控溅射过程中,工艺参数的选择对台阶覆盖率有着直接的影响。
首先是溅射功率的选择,合理的溅射功率可以提高溅射粒子的能量,从而增大沉积面的扩散长度,有利于台阶的填充。
其次是沉积速率的控制,沉积速率过快会导致材料在台阶处的沉积不足,而沉积速率过慢又会增加制程时间和成本。
调整沉积速率是提高台阶覆盖率的关键。
2. 气氛控制在磁控溅射过程中,溅射室的气氛对台阶覆盖率也有一定的影响。
通常情况下,通过控制气氛中的惰性气体或氧气的流量和压力,可以调节溅射粒子的动能和飞行距离,从而影响台阶的填充。
气氛中的杂质含量也会影响薄膜的均匀性和台阶的覆盖率,因此合理控制气氛是提高台阶覆盖率的重要手段。
3. 底部预处理为了提高台阶覆盖率,一些研究人员还尝试在溅射沉积之前对底部进行预处理。
通过在底部沉积一层薄膜或者氧化层,可以改善沉积面的结构和性质,从而提高溅射粒子在台阶处的沉积。
还可以在底部进行表面清洗、化学处理等工艺,以提高沉积面的平整度和粗糙度,有利于提高台阶的覆盖率。
4. 磁控溅射设备优化除了工艺参数和气氛控制外,磁控溅射设备的优化也对提高台阶覆盖率起着重要作用。
优化磁场设置、溅射源的设计、基底的旋转等,都可以改善溅射粒子的运动轨迹和能量分布,从而提高台阶的填充情况。
一些新型的磁控溅射设备也针对台阶覆盖率进行了优化,例如带有倾斜溅射功能、多源溅射功能等,都可以有效提高台阶覆盖率。
总结起来,提高磁控溅射中的台阶覆盖率是一个综合工艺和设备优化的问题,需要综合考虑工艺参数、气氛控制、底部预处理和设备优化等多方面因素。
随着科技的进步和人们对薄膜质量要求的提高,磁控溅射技术在提高台阶覆盖率方面的研究也将更加深入,为薄膜工艺的稳定性和可靠性提供更加坚实的基础。
直流磁控溅射电压波动问题
观察发现,平时在镀膜中,氩气和氮气,气体流量不变,工作电流不变,可是电压却在不停的波动。
比如说14#炉在在第六层镀膜工艺时,Ar:120sccm, N2:72sccm,铝靶电流恒定在40mA,可是靶电压一直在313V~320V之间波动。
进一步观察发现:电压波动有一定的周期性,总是从最低值313V波动到320V,再从320V波动到313V,每个周期时间为10~12秒。
由此猜想,导致电压发生变化的因素也是在周期性变化的。
分析原因:(1)气流波动,我们的反应墙体为近似圆柱形腔体,中间有三个隔板,一段新鲜的反应气体进入腔体,会在腔体中形成回路,导致气体分布不均匀,造成电压波动。
(2)在沉积反应中,靶心的磁铁是不断旋转的,在平时也可以看到,我们的靶心并不是十分均匀地,有得地方存在破损缺口,这样的靶心在旋转时在靶表面产生的磁场也是周期性变化的,因此磁铁不均匀导致的磁场变化也可能是造成电压波动的原因。
磁控溅射技术优缺点
磁控溅射技术优缺点本页仅作为文档封面,使用时可以删除
This document is for reference only-rar21year.March
磁控溅射技术优缺点
磁控溅射自问世后就获得了迅速的发展和广泛的应用,有力地冲击了其它镀膜方法的地位,主要是由它以下的优点决定的:
1、沉积速度快、基材温升低、对膜层的损伤小;
2、对于大部分材料,只要能制成耙材,就可以实现溅射;
3、溅射所获得的薄膜与基片结合较好;
4、溅射所获得的薄膜纯度高、致密性好、成膜均匀性好;
5、溅射工艺可重复性好,可以在大面积基片上获得厚度均匀的薄膜;
6、能够精确控制镀层的厚度,同时可通过改变参数条件控制组成薄膜的颗粒大小;
7、不同的金属、合金、氧化物能够进行混合,同时溅射于基材上;
8、易于实现工业化。
但磁控溅射也存在着一些问题,主要有:
1、磁控溅射所利用的环状磁场迫使二次电子跳栏式地沿着环状磁场转圈。
相应地,环状磁场控制的区域是等离子体密度最高的部位。
在磁控溅射时,可以看见溅射气体——氩气在这部位发出强烈的淡蓝色辉光,形成一个光环。
处于光环下的靶材是被离子轰击最严重的部位,会溅射出一条环状的沟槽。
环状磁场是电子运动的轨道,环状的辉光和沟槽将其形象地表现了出来。
磁控溅射靶的溅射沟槽一旦穿透靶材,就会导致整块靶材报废,所以靶材的利用率不高,一般低于40%;
2、等离子体不稳定;
3、不能实现强磁性材料的低温高速溅射,因为几乎所有的磁通都通不过磁性靶子,所以在靶面附近不能加外加强磁场。
2。
磁控溅射提高台阶覆盖率的方法 -回复
磁控溅射提高台阶覆盖率的方法-回复磁控溅射是一种常用于薄膜制备的表面处理技术,广泛应用于光电子、信息存储、涂层和材料研究领域等。
提高磁控溅射的台阶覆盖率对于制备高质量、均匀的薄膜具有重要意义。
因此,本文将从以下几个方面介绍磁控溅射提高台阶覆盖率的方法。
一、衬底表面准备磁控溅射前的衬底表面准备对于台阶覆盖率起着关键作用。
首先,要完全清洁衬底表面,去除表面氧化物、油污和其他杂质等。
常用的清洁方法包括超声波清洗、去离子水洗涤和酸洗等。
其次,可以通过高温退火处理来改善表面晶粒度和结晶形态,从而提高溅射薄膜的晶体质量。
二、溅射过程参数优化优化磁控溅射过程中的参数对台阶覆盖率的提高至关重要。
首先,要选择合适的溅射气体和气体压强。
一般情况下,惰性气体如氩气被广泛应用于溅射过程中。
合适的气体压强可以控制溅射薄膜的质量和台阶的高度。
其次,要优化溅射功率和溅射时间。
合适的溅射功率和溅射时间可以提高溅射薄膜的均匀性和晶体质量,从而提高台阶覆盖率。
此外,溅射过程中的基底偏移、溅射源-衬底距离和扫描速度等参数也需要进行细致调整。
三、引入去波浪效应台阶覆盖率的提高可以通过引入去波浪效应来实现。
去波浪效应是指在溅射过程中通过一定的方法使得薄膜的表面变得平整。
常用的方法包括引入反向磁场、施加微波功率和增加辅助离子束等。
引入反向磁场可以减小溅射薄膜的表面粗糙度,提高台阶覆盖率。
施加微波功率可以增加溅射薄膜表面的能量,有利于去除波浪状结构。
增加辅助离子束则可以通过表面活化效应去除薄膜中的波浪结构。
四、优化溅射靶材和靶材制备溅射靶材的质量和制备方法对台阶覆盖率的提高也具有重要影响。
首先,要选择质量较高的靶材,靶材的纯度和晶体结构对溅射薄膜的质量有直接影响。
其次,靶材的制备方法也需要优化,例如采用均匀的压块和合适的成型工艺可以减小靶材的表面缺陷,提高溅射过程中靶材的利用率和溅射薄膜的质量。
综上所述,通过衬底表面准备、溅射过程参数优化、引入去波浪效应和优化溅射靶材等方法,可以有效提高磁控溅射的台阶覆盖率。
薄膜 褶皱 磁控溅射
磁控溅射制备的薄膜出现褶皱,可能的原因主要包括:
磁控溅射过程中,靶材原子或分子的溅射速度过快,导致薄膜在基底上快速生长,从而产生褶皱。
可以通过降低溅射速率、减小基底温度等方法解决。
基底的温度过高,导致薄膜在生长过程中出现热应力,从而产生褶皱。
可以通过降低基底温度、增加基底冷却等方法解决。
薄膜沉积过程中,气体流量过大或过小,导致气体在薄膜中形成气泡,从而产生褶皱。
可以通过控制气体流量、增加真空度等方法解决。
磁控溅射设备的磁场分布不均匀,导致靶材表面的等离子体分布不均匀,从而影响薄膜的生长质量,产生褶皱。
可以通过调整磁场分布、清洗靶材等方法解决。
基底的表面粗糙度过大,导致薄膜在生长过程中无法完全贴合基底,从而产生褶皱。
可以通过减小基底表面粗糙度、增加基底平整度等方法解决。
综上所述,要解决磁控溅射制备的薄膜出现褶皱的问题,需要从多个方面入手,包括调整工艺参数、优化设备结构、改善基底质量等。
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。
磁控溅射中旋转阴极的对角效应及其解决途径
磁控溅射中旋转阴极的对角效应及其解决途径
磁控溅射是一种常见的薄膜制备技术,其中使用旋转阴极来获得均匀的沉积薄膜。
然而,在磁控溅射过程中,会发生所谓的对角效应,即沉积薄膜的厚度在阴极旋转方向上会有明显的变化。
对角效应的原因是磁控溅射过程中阴极表面的扩散效应和磁场造成离子束的偏转效应不均匀。
为了解决对角效应,可以采取以下一些途径:
1. 使用更复杂的磁场分布。
通过设计磁场,可以使得离子束在阴极表面的各个位置有均匀的入射角度,从而减小对角效应。
2. 调整离子束轰击条件。
可以改变离子束的能量、角度等参数,使得在不同位置有更均匀的轰击效果。
3. 使用补偿器。
在阴极上加上一些补偿器,以调整离子束的轨迹,使得离子束在不同位置有均匀的轰击效果。
4. 优化膜沉积工艺。
通过调整溅射参数,如气体流量、溅射功率等,以及优化前处理工艺,如清洗、退火等,可以改善沉积薄膜的均匀性。
总之,解决磁控溅射中旋转阴极的对角效应需要综合考虑磁场、离子束轰击条件、补偿器设计以及工艺参数等多个因素,通过适当的设计和优化可以实现更均匀的薄膜沉积。
磁控溅射靶材过热
磁控溅射靶材过热
一、定义
磁控溅射靶材过热是指靶材在溅射过程中,由于溅射电子流、辐射热辐射或电阻加热等原因,引起溅射靶材本身温度超过设定的最高温度值,发生的一种现象。
二、过热原因
1、溅射电子流的辐射热:溅射电子流对靶材产生大量热量,可导致靶材过热。
2、辐射热辐射:由于溅射电子流一般高度集中,因此,靶材表面温度可以显著增加。
它不仅受溅射电子流辐射的影响,还会受附近靶材表面发射出的辐射热辐射的影响。
3、电阻加热:溅射电子流在靶材上消耗电能,溅射电子流会产生一些电阻,造成靶材表面的电阻加热现象,也会使靶材过热。
三、过热防治措施
1、设计合理的溅射系统:在设计溅射系统时,采取一定的技术措施,使其能有效地抑制热辐射,从而降低靶材的温度。
2、采用适当的溅射靶材:采用具有较高热稳定性、耐热性能良好的溅射靶材,可以有效地防止靶材过热。
3、使用低功率的溅射电子流:降低溅射电子流的功率,可以降低靶材表面的温度,有效地防止靶材过热问题。
4、采用冷却装置:采用合理的冷却装置,有助于降低溅射靶材的温度,从而防止靶材过热的发生。
磁控溅射真空镀膜机造成不均匀的因素有哪些?
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。
0c79f0e 真空镀膜设备
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。
0c79f0e 真空镀膜设备
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,一般磁场强的地 方,成膜厚度就大,相反就小,所以会造成膜层 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,
磁控溅射真空镀膜机造成不均匀的因素主 要有真空状态、磁场、氩气这三个方面。
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。
真空状态பைடு நூலகம்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,如果抽气不均匀,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
磁控溅射卧式铝镜生产中的关键问题及解决办法
磁控溅射铝镜生产中的关键技术问题及解决办法青岛环球集团股份有限公司刘增喜磁控溅射铝镜生产线结构复杂,涵盖机械设计制造、真空技术、物理学、材料学、力学和控制工程等多方面的学科知识,在生产过程中遇到了以下几个关键技术难题:1.真空镀膜室的密封问题真空镀膜室的密封性是控制真空度的关键,也是控制镀膜质量的关键。
真空镀膜室是九室八锁,除四五六室相通外,其他每个室与外界都是完全隔离的,只是在玻璃通过时真空锁才瞬间打开,然后瞬间关闭,因此真空镀膜室在焊接加工过程中对密封性要求很高。
为提高真空室的密封性,首先在焊接过程中全程采用氩弧焊和手工电弧焊焊接,焊接要求连续焊接,无漏焊、气孔、虚焊、焊瘤、夹渣等焊接缺陷;其次在真空室安装完成进行试机时,用氮质谱检漏仪进行检漏,检出漏点重新进行补焊,再检漏,直至极限压力达到3x10-3Pa时,升压率低于1Pa/h。
⑴采用直流磁控溅射镀膜工艺,磁控靶采用旋转模式;⑵真空镀膜室为九室八锁,真空锁锁板用铝材加工而成,锁板开关由电磁换向阀、气缸、传动齿轮齿条驱动,密封性能好;⑶粗抽真空室采用台阶式抽气模式,盖板为下凹型,传动轴之间设置填充方管可大幅减少抽真空的时间,提高生产效率;⑷破真空充气系统采用双层槽式分流结构,避免玻璃破碎;避免了玻璃板因破真空充气破碎而停机,降低玻璃板原料的损耗,节约成本。
⑸抽真空系统分为粗抽和精抽,可分级自动控制;⑹扩散泵的加热电流都有电流表分别显示其加热电流大小,方便监控扩散泵电炉丝是否正常工作;⑺水冷系统有断水保护装置,水压不足或断水时,报警器就会发出连续响声,同时自动关闭扩散泵加热、及磁控靶电源;⑻旋转靶、真空机组各为独立的闭环式冷却水系统,配置冷却塔后可循环使用,节约了生产用水;⑼传动轴为铝合金管轴,重量轻,转动惯性小,使玻璃定位准确;2.玻璃的跑偏问题磁控溅射铝镜生产线总线长200~300m,输送速度3~6m/min,基片在输送过程中会由于各种原因产生横向偏移,当偏移量达到12mm/m时,真空镀膜会受到影响,因此必须解决玻璃输送过程中的跑偏问题。
磁控溅射低损伤镀膜的原因
磁控溅射低损伤镀膜的原因主要有以下三点:
1.磁控溅射的原理是利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子
体密度以增加溅射率。
在溅射过程中,二次电子会受到电场和磁场的作用,产生E(电场)×B(磁场)所指的方向漂移,其运动轨迹近似于一条摆线。
随着碰撞次数的增加,二次电子的能量消耗殆尽,逐渐远离靶表面,并在电场E的作用下最终沉积在基片上。
由于该电子的能量很低,传递给基片的能量很小,致使基片温升较低。
2.磁控溅射具有“低温”和“高速”两大特点。
在一定范围内提高离化率(尽量小的压强下维持高的离化率)、提高均匀性要增加压强和保证薄膜纯度、提高薄膜附着力要减小压强的矛盾,产生一个平衡。
3.在射频溅射装置中,击穿电压和放电电压显著降低。
不必再要求靶材一定要是导电体。
这些因素共同作用,使得磁控溅射成为一种低损伤镀膜的方法。
如需了解更多信息,建议咨询专业人士。
磁控溅射中旋转阴极的对角效应及其解决途径
磁控溅射中旋转阴极的对角效应及其解决途径磁控溅射是一种常用的薄膜制备技术,广泛应用于半导体、显示器、太阳能电池等领域。
在磁控溅射过程中,常使用旋转阴极来增加溅射能量的均匀性,但旋转阴极也会引起一种称为“对角效应”的现象,即溅射速率在旋转阴极的轴向上分布不均匀的问题。
对角效应是由于旋转阴极表面的形状不规则或者材料内部存在应力导致的。
在旋转过程中,阴极表面会出现凸起或凹陷的区域,使得这些区域的溅射速率高于其他区域。
这种不均匀的溅射速率会导致薄膜膜层的厚度在旋转阴极轴向上出现差异。
对于磁控溅射而言,对角效应会导致薄膜的厚度分布不均匀,对薄膜的光学、电学、力学性能产生不利影响。
解决对角效应的关键是需要找到可以消除旋转阴极表面不规则的方法。
目前,解决磁控溅射中旋转阴极的对角效应主要有以下几种途径:1.阴极材料选择:选择具有良好的塑性变形性能和低内应力的材料作为阴极材料,可以减小对角效应的产生。
常见的阴极材料如钼、铬等具有较好的塑性。
2.表面处理:通过对旋转阴极表面进行打磨、抛光等处理,可以减小表面的不规则度。
这样可以避免因表面不规则引起的对角效应。
3.动态平衡技术:使用动态平衡技术对旋转阴极进行动态平衡调整,通过控制旋转阴极的旋转速度和旋转方向,使得阴极产生较为均匀的磨粒分布,从而减小对角效应。
4.溅射参数优化:通过调整溅射参数来减小对角效应。
例如,合理控制溅射功率、溅射气体流量、溅射距离等参数,可以使溅射能量在旋转阴极表面均匀分布,减小对角效应的发生。
5.靶材减小尺寸:将靶材尺寸缩小,可以提高旋转阴极的均匀性。
总结起来,解决磁控溅射中旋转阴极的对角效应,关键在于选择合适的阴极材料、进行表面处理、应用动态平衡技术、优化溅射参数和减小靶材尺寸等途径。
这些方法可以降低旋转阴极表面的不规则度,提高溅射能量的均匀性,从而减小对角效应对薄膜品质的影响。
磁控溅射常见问题
泵的故障(组合泵与分子泵)一、泵无法启动原因及处理:1、泵的接线错误,正确连接泵的接线。
2、电机保护开关设定错误,正确设定电机保护开关。
3、工作电压与电机不匹配,更换电机。
4、电机故障,更换电机。
5、油温低于12℃,加热泵和泵油或更换泵油。
6、泵油太粘,选用合适的油等级。
7、返油过滤器或油路堵死,更换油过滤器或清洁油路。
8、交流接触器坏了,更换。
二、泵无法达到极限真空原因及处理:1、内部漏气,修理泵体。
2、止回阀失效,修理止回阀。
3、油路堵死,清洁油箱。
4、真空管路脏了,清洁真空管路。
三、泵的抽速太慢原因及处理:1、进气口的过滤网堵了,清洁过滤网。
2、回路上滤油器堵了,更换滤油器。
3、止回阀太重,难打开,检查弹簧的伸缩长度。
四、停泵压力上升过快原因及处理:1、系统漏气,检查系统。
2、止回阀失效,修复止回阀。
五、泵过热原因及处理:1、油位太低,加油到正确的油位。
2、油路堵了,清洁或更换油路。
六、泵有异响原因及处理:1、油过滤器堵了,更换油和油过滤器。
2、皮带太松,张紧皮带或更换皮带。
系统故障一、卡片原因及处理:1、传感器失灵,检查或调整舌片高低位置、检查接线口接触是否良好,若都正常则更换传感器。
2、传动轴卡死,更换轴承。
3、链条脱开、断开,检查是否有传动轴卡死现象,若有则如上2方法处理,反之则重新接好链条及调整链条的张紧度。
4、玻璃片跑偏,拆掉侧面盲板或观察圈,手动将片传出,调整送片机构现送片试至OK.二、芯片刮伤原因及处理:1、传感器问题引起的刮伤,检查传感器,查看是否顶针有明显磨擦痕迹,如果是应该更换传感器或调整传感器位置。
2、员工作业过程中不规范操作引起的三、靶短路现象:高功率时,出现“低电压高电流”的现象。
一般电压低于5V。
原因及处理:1、不稳定,间歇性短路;将电压轰击装置的输出电源的航空插头分别接上靶座阴阳极插头。
调整轰击装置的输出电压,通过高电压将造成短路的毛刺打掉。
2、电压轰击后无效直接短路:将挡条拆下,用打磨机将上面的毛刺打掉。
磁控溅射机维修手册
磁控溅射机维修手册I. 引言磁控溅射机是一种常用的表面处理设备,广泛应用于材料涂层和薄膜制备领域。
它具有高效、精确的特点,但在长时间使用过程中,不可避免地会出现一些故障和问题。
本手册旨在帮助维修人员了解磁控溅射机的结构原理,掌握故障排查和维修方法,确保设备的正常运行。
II. 设备概述磁控溅射机是一种利用磁控溅射现象将源材料溅射到基材表面的设备。
它主要包括以下几个部分的组成:1. 主体结构:包括溅射室和控制室,为设备的主要组成部分。
2. 真空系统:提供溅射室的高真空环境。
3. 供电系统:提供电源给溅射源、磁控器以及其他电子元件。
4. 控制系统:实现对溅射室内各个组件运行状态的控制和监测。
III. 故障排查与维修方法1. 电源故障电源故障是磁控溅射机常见的故障之一。
在排查电源故障时,应首先检查电源线路和插头是否连接牢固,确保电源正常供电。
如果电源故障仍然存在,可以通过以下方法进行维修:- 检查电源线路是否短路或断路,根据需要修复或更换线路。
- 检查电源开关是否损坏,如需要,可更换合适的开关。
- 检查电源模块是否正常工作,如需要,可修理或更换电源模块。
2. 真空度问题磁控溅射机的正常操作需要一定的真空度。
如发现真空度不足的问题,可按以下步骤进行排查和维修:- 检查真空泵是否正常运行,如需要,可进行清洁和维护。
- 检查真空管路是否有漏气现象,如需要,可更换密封件或修复漏气处。
- 检查真空计是否准确,如需要,可校准或更换真空计。
3. 溅射源问题溅射源是磁控溅射机的关键组件之一。
如果出现溅射源相关的问题,可采取以下措施进行维修:- 检查溅射源是否磨损严重,如需要,可进行磨擦或更换新的溅射源。
- 检查溅射源连接是否松动,如需要,可进行紧固或更换连接件。
- 检查溅射源的供电电路是否正常,如需要,可进行修理或更换。
4. 控制系统故障控制系统是磁控溅射机的大脑,如果出现故障,将影响整个设备的正常运行。
排查和修复控制系统故障的方法如下:- 检查控制系统的电路连接是否完好,如需要,可进行修复或更换电路连接线。
磁控溅射安全措施
磁控溅射安全措施介绍磁控溅射是一种用于金属薄膜制备和表面改性的常见技术。
它通过将靶材置于真空腔室中,引入惰性气体(如氩气),施加磁场,并在靶材上施加高电压以产生离子轰击来实现。
然而,磁控溅射过程中存在潜在的安全风险。
本文将介绍一些磁控溅射安全措施,以确保操作人员和设备的安全。
1. 提供适当的培训和指导磁控溅射操作人员应接受适当的培训和指导,了解磁控溅射技术的基本原理、操作步骤和安全注意事项。
他们应该了解如何正确使用溅射设备、靶材和气体供应系统,并能熟练地处理可能出现的意外情况。
2. 严格遵守操作规程磁控溅射操作人员必须严格遵守操作规程。
这包括正确穿戴个人防护装备,如防护眼镜、防护服和手套。
他们应了解如何正确操作真空腔室、控制电源和保持设备的清洁和维护。
3. 确保良好的通风系统磁控溅射过程中会产生大量的气体和粉尘,这些物质可能对操作人员的健康造成危害。
因此,必须提供良好的通风系统,将有害物质快速排出工作区域,保持空气清新。
通风系统应定期检查和维护,以确保其正常运行。
4. 定期检查设备和保养定期检查溅射设备和相关的控制系统,以确保其安全可靠的运行。
确保连接紧固,设备无磨损或破损,且电源系统正常工作。
定期清洁设备表面和内部,移除积累的粉尘和杂质。
5. 处理危险废物磁控溅射过程中产生的废物,如靶材残渣和溅射沉积物,可能含有有害物质。
这些废物应妥善处理,遵循相关的环境法规和规定。
6. 火灾和爆炸风险磁控溅射过程中,在真空环境中操作仍然存在火灾和爆炸的风险。
因此,应确保设备符合安全标准,如防爆电器设备和漏电保护装置。
严禁将易燃气体或易燃材料带入工作区域,并严格禁止吸烟等火源行为。
7. 急救措施和应急预案必须具备紧急情况下的急救措施和应急预案。
操作人员应熟悉急救措施并能提供必要的紧急医疗援助。
此外,还应制定针对不同情况的应急预案,以最大程度地减少人员伤亡和设备损害。
结论磁控溅射技术在金属薄膜制备和表面改性中具有广泛的应用。
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。
直流磁控溅射起电弧的原因
直流磁控溅射起电弧的原因1. 引言直流磁控溅射是一种常用的表面涂层技术,可用于提高材料的硬度、耐磨性和抗腐蚀性。
在直流磁控溅射过程中,电弧的起源是一个重要的问题。
本文将详细探讨直流磁控溅射起电弧的原因。
2. 直流磁控溅射的基本原理直流磁控溅射是利用直流电源提供电流,通过磁场控制电子和离子的运动,使其沿着磁力线束缚在靶表面,从而实现材料的溅射。
其基本原理如下:•正极靶:通常由溅射材料制成,连接到正极电源上。
正极靶表面会产生离子轰击,产生溅射现象。
•负极底板:通常是待处理的物体,连接到负极电源上。
底板上的溅射物质会沉积,形成薄膜涂层。
•磁控系统:通过磁场控制离子和电子的运动,使其沿着磁力线束缚在靶表面。
3. 直流磁控溅射起电弧的原因直流磁控溅射起电弧的原因可以归结为以下几个方面:3.1 靶表面污染靶表面的污染是导致电弧起源的主要因素之一。
靶材表面可能会存在氧化物、水分、油脂或其他污染物,这些污染物会导致电弧的形成。
当电子轰击靶表面时,污染物会被加热并产生蒸汽,从而形成电弧。
3.2 靶表面缺陷靶表面的缺陷也是导致电弧形成的原因之一。
靶材在制备过程中可能会出现气孔、裂纹或其他缺陷,这些缺陷会导致电弧的产生。
电子轰击到缺陷处时,会产生局部电场强度增加,从而引发电弧。
3.3 靶材表面电离靶材表面的电离是导致电弧起源的另一个重要因素。
当电子轰击靶表面时,会将靶材表面的原子或分子电离成为离子。
这些离子会被加速并沿着磁力线束缚在靶表面,形成等离子体。
当等离子体密度达到一定程度时,会引发电弧。
3.4 引弧电流过大引弧电流过大也是导致电弧形成的原因之一。
当引弧电流超过一定阈值时,电弧就会自发形成。
这通常是由于电源设置不当、电流过载或其他因素导致的。
4. 如何避免电弧的形成为了避免电弧的形成,可以采取以下措施:•保持靶表面的清洁,避免污染物的存在。
•优化靶材制备工艺,减少表面缺陷的产生。
•控制电源参数,避免引弧电流过大。
有关磁控溅射的实际问题
一种增磁装置在磁控射频建设纸杯薄膜中的应用(王怀义、刁训刚、王聪、郝维昌、王天民)磁控溅射技术王怡德洛仑兹力F=QVB辉光的强烈程度应该是:过高或过低的真空度都会导致灭辉,真空度太高,自由分子太少,电离后不足以形成等离子体,真空度太低,分子自由程太小,也不利于等离子体的维持.我在做射频清洗的实验时也遇到过高真空起辉而低真空灭辉或匹配不好的情况,后来证明是射频电源的接地处理上出现了问题,经修正后这种情况就没有了.充气流量越大,辉光就越强烈,直到知道气压超过一定压力本论文中样品采用中科院沈阳科学仪器厂JGP350型磁控溅射镀膜机制备,真空抽气系统由机械泵(前级泵)和分子泵(主泵)组成,极限真空度可达2.0×10-4Pa。
溅射系统配有三个立式靶,其中两个接射频阴极(RF),另一个接直流阴极(DC)。
RF的溅射功率可在0~200W之间调节,直流电源电压为0~2000V。
中间样品控制架上有3个样品夹具,样品控制架可通过旋转来选择所要溅射的靶。
其中一个样品位的后面有加热电阻丝,可对该位置上的衬底加热,使得衬底温度在室温与400℃之间可调。
靶和衬底间距为5cm。
由于靶材CdTe 和ZnTe陶瓷靶的电导率较低,所以采用射频溅射模式。
工作气体为氩气。
磁控溅射所用靶材是纯度为99.999%的ZnTe和CdTe化合物陶瓷靶,靶材直径为100mm、厚6mm。
沉积薄膜用的衬底均为普通玻璃,衬底厚1mm,长宽为2.5×6cm。
射频溅射时,采用高频射频电源(13.56MHz),分别将靶材和真空室的其他部分耦合在电源的两极,衬底处于靶材对应的位置,与靶材间距为5cm,射频磁控溅射时放电的过程(工作气体为Ar气): 1)无光放电打开射频电源及电流显示器,即会有十毫安以下以下的电流显示。
这时真空室中一般会有几帕到几十帕的Ar压,始终有少量Ar处理游离态,以电子和Ar正离子的状态存在。
并维持微弱的电流。
然后随着电压的增加,电流会逐渐增加。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
应更换除尘器,并保持工作环境的清洁
6.膜层附着力不良
(1)镀件除油脱脂不彻底。
应加强镀前处理。
(2)真空室内不清洁。
应清洗真空室。
值得注意的是,在装靶和拆靶的过程中,严禁用手或不干净的物体与磁控源接触,以保证磁控源具有较高的清洁度,这是提高膜层结合力的重要措施之一。
(3)夹具不清洁。
应清洗夹具。
(4)底涂料选用不当。
应更换涂料。
(5)溅射工艺条件控制不当。
应改进溅射镀工艺条件。