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射频溅射
采用射频电源代替直流电源,在靶和衬底间施加高频电压,溅射时,靶极会产生自偏压效应(即靶极会自动处于负电位状态),使绝缘靶的溅射得到维持。常用的频率约为13.56兆赫。
优点可以溅射所有材料,包括导体和绝缘体溅射可大规模生产
磁控溅射
磁控溅射通过在靶阴极表面引入正交电磁场,把二次电子束缚在靶表面,成螺旋状运行来增强电离效率,增加离子密度和能量以增加溅射率。电源方面可同时配备直流和射频两种。
溅射镀膜基本原理:充(Ar)气的真空条件下,使气进行辉光放电,这时(Ar)原子电离成离子(Ar ),离子在电场力的作用下,加速轰击以镀料制作的阴极靶材,靶材会被溅射出来而沉积到工件表面。增强型磁控阴极弧利用电磁场的共同作用,将靶材表面的电弧加以有效地控制,使材料的离化率更高,薄膜性能更加优异。 溅射镀膜中的入射离子,一般采用辉光放电获得,在l0-2Pa~10Pa范围,所以溅射出来的粒子在飞向基体过程中,易和真空室中的气体分子发生碰撞,使运动方向随机,沉积的膜易于均匀。其缺点是:
1)工艺比传统单色PVD的更为复杂,流程更为繁杂,生产难度高;
2)生产良率低,大约为65~70%(传统单色PVD的生产良率一般为85~90%;
3)价格会比传统单色PVD的高50~60%;
4)因工艺和流程的影响,双色PVD生产限制较多,受产品结构的影响较大,而传统单色PVD则几乎不受限制
现代涂层设备(均匀加热技术、温度测量技术、非平衡磁控溅 射技术、辅助阳极技术、中频电源、脉冲技术) 现代涂层设备主要由真空室、真空获得部分、真空测量部分、电源供给部分、工艺气体输入系统、机械传动部分、加热及测温部件、离子蒸发或溅射源、水冷系统等部分组成。大约在八十年代中后期,出现了热阴极电子*蒸发离子镀、热阴极弧磁控等离子镀膜机,应用效果很好,使TiN涂层刀具很快得到普及性应用。
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