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影響磁控靶材濺射電壓的主要因素


影響磁控靶濺射電壓的幾個因素影響磁控靶濺射電壓的主要因素有:靶面磁場、靶材材質、氣體壓強、陰- 陽極間距等。本文詳細分析這些因素距對靶濺射電壓的影響。 


磁控濺射的陰極工作電壓隨著靶材表面磁場的增加而降低,也隨著靶表面濺射蝕刻槽的加深而降低。濺射電流隨著靶材表面濺射蝕刻槽的加深而增加,因為靶的濺射蝕刻表面越來越靠近靶后面的永磁體的強磁場。因此,靶材的厚度是有限的。更厚的非磁性靶材可用于更強的磁場。當磁場強度增加到0.1T以上時,磁場強度對濺射電壓的影響不明顯。

鐵磁靶材會影響磁控濺射。由于大部分磁力線穿過鐵磁材料內部,靶材表面的磁場減弱,需要高電壓才能點燃目標表面。除非磁場很強,否則磁性靶材必須比非磁性材料?。ù趴匕胁牡淖畲笾挡粦^3mm,鐵Fe濺射靶材鈷Co濺射靶材的最大值不應超過3mm) 不應超過 2 毫米)才能正常照明和操作。正常工作時,磁控靶材表面磁場強度約為0.025T-0.05T;靶材經濺射蝕刻后,靶材表面磁場強度大大提高,接近或大于0.1T。

靶材

在真空條件不變的情況下,不同的材料和種類的靶材都會對磁控濺射的正常電壓產生一定的影響。常用靶材(如銅Cu、鋁Al、鈦Ti)的正常濺射電壓一般在400-600V范圍內。一些濺射靶材(如錳Mn、鉻Cr等)濺射電壓較高,一般需要>700V以上才能完成正常的磁控濺射工藝;而一些靶材(如氧化銦錫ITO)的濺射電壓相對較低,在200伏左右的電壓下即可實現正常的磁控濺射沉積鍍膜。

氣體壓力

在磁控濺射或反應磁控濺射過程中,工作氣體或反應氣體壓力會對磁控濺射電壓產生一定的影響。

·工作氣體壓力

當真空設備的環境條件確定,靶材電源的控制面板設置參數不變時,氣體放電等離子體的密度會隨著工作氣體(如氬氣)壓力(0.1~10Pa)的增加而同步增加增加,這降低了等離子體的等效阻抗。磁控靶的濺射電流會逐漸增大,濺射工作電壓也會同步下降。

·反應氣體壓力

在反應磁控濺射鍍膜過程中,當真空設備的環境條件確定,靶電源控制面板的設置參數不變時,磁控靶的濺射電流會逐漸減?。ㄖ敝痢瓣帢O中毒”)。 ”和“陽極消失”)隨著反應氣體(如氮氣和氧氣)的壓力逐漸增加。同時,濺射工作電壓會逐漸升高。

陰陽間距

當陰陽極間距過大時,等效氣體放電的內阻主要由等離子體等效內阻決定。反之,當陰陽間距過小時,等離子體放電的內阻就會變小。當磁控靶點火進入正常濺射時,如果陰陽極間距太小,可能會出現濺射電流雖然達到工藝設定值,靶材濺射電壓仍然偏低的情況。

鑫康新材料是金屬、合金、氧化物、陶瓷材料等各種高質量濺射靶材的全球供應商。上述所有濺射靶材鑫康均提供,如果有相關靶材的問題可以關注我們的公眾號:xinkang11111,或者向我們咨詢。



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