东莞真空电镀的技术技巧

2021-04-19 18:09:45 341

东莞真空电镀的技术技巧

溅射镀膜与真空蒸发镀膜比较,有如下利益:可完结大面积堆积,可进行大规模连续生产;任何物质均可以溅射,尤其是高熔点、低蒸气压元素及化合物;溅射镀膜组织致密,无气孔,与基材的附着性好。但也存在溅射设备杂乱、需求真空系统及高压设备、溅射堆积速度慢等缺乏。

20世纪50年代有人运用溅射现象在实验室中制成薄膜。20世纪60年代制成集成电路的Ta膜,开端了它在工业上的运用。1965年)IBM公司研究出射频溅射法,使绝缘体的溅射镀膜成为可能。以后又开展了许多新的溅射方法,研制出多种溅射镀膜设备如二极溅射、三极溅射、四极溅射、磁控溅射、离子束溅射、反应溅射、偏压溅射、射频溅射等方法。

一、溅射镀膜方法

(一)直流二极溅射

不导电电镀

二极溅射是早选用的一种溅射方法。它是以镀膜资料为阴极,而被镀膜资料为阳极。阴极上接1-3KV的直流负高压,阳极一般接地。工作时先抽真空,再通氩气,使真空室内到达溅射气压。接通电源,阴极靶上的负高压在南北极间发生辉光放电并建立起一个等离子区,其间带正电的氩离子在阴极邻近的阴极电位降作用下,加速轰击阴极靶,使靶物质表面溅射,并以分子或原子状况堆积在基片表面,构成靶资料的薄膜。

这种设备的利益是结构简单,控制便利。缺陷有:因工作压力较高膜层有玷污;堆积速率低,不能镀10um以上的厚膜;由于许多二次电子直接轰击基片使基片温升过高。

(二)三极溅射

三极溅射是在二极溅射的设备上附加一个电极———热阴极,发射热电子,热电子在电场吸引下穿过靶与基极间的等离子体区,使热电子强化放电,它既能使溅射速率有所前进,又能使溅射工况的控制更为便利。电流密度前进到1-3mA/cm2,靶电压降至1-2kv。热阴极0-50v负偏压。这样,溅射速率前进,由于堆积真空度前进,镀层质量得到改善。

(三)四极溅射

在三极溅射的基础上在镀膜室外附加一个聚束线圈,也称为辅助阳极或安稳电极。聚束线圈的作用是将电子汇聚在靶阴极和基片阳极之间,其间构成低电压、大电流的等离子体弧柱,许多电子磕碰气体电离,发生许多离子。电子做螺旋运动,添加电子抵达电子收集极的旅程,因而添加了磕碰电离的概率,电流密度达2-5mA/cm2。别的,聚束线圈还有使放电安稳的作用。

这种溅射方法还是不能抑制由靶发生的高速电子对基片的轰击,还存在因灯丝具有不纯物而使膜层玷污等问题。

(四)射频溅射

离的运动,与气体原子构成更多次数的磕碰。这样,可使该气体得到愈加充沛的电离,从而前进溅射作用。在射频电源交变电场作用下,气体中的电子随之发生振动,并使气体电离为等离子体。射频溅射的缺陷是大功率的射频电源不仅价高,对于人身防护也成问题。因而,射频溅射不适于工业生产运用。

20世纪60年代运用射频辉光放电,可以制取从导体到绝缘体的任意资料的薄膜,是一种运用很广的溅射方法。射频是指无线电波发射规模的频率。射频溅射是在靶阴极上接上高频电源,为了避免烦扰电台工作,溅射专用频率规定为13.56MHz。在高频脉冲作用下,使电子做更长距。