介绍磁控溅射的共聚焦方法

共焦溅射技术包括在真空室中布置磁控管,这样就可以在不破坏真空的情况下将多种材料应用到衬底上。欧洲杯足球竞彩这种方法使用户能够协同溅射,或同时用两种或多种材料形成薄膜。欧洲杯足球竞彩它是公认的小批量生产和研究和开发。

共聚焦溅射的优点

由于磁控管和衬底之间的几何关系,传统的自上而下溅射一次只能溅射一种材料。对于这种类型的溅射,必须有一个比衬底更大的靶材料,以获得可接受的薄膜均匀性。此外,目标材料需要比基板面积更大。

另一方面,共焦溅射涉及目标相对于衬底表面的一个角度的定位。在执行此步骤时,需要将磁控管从旋转轴的中心移开,并在沉积时旋转磁控管,以获得可接受的均匀膜厚,如图1所示。这使得在距离衬底旋转轴等距离的位置上放置多个不同材料的磁控管,每个磁控管仍然可以提供高度均匀的薄膜厚度。欧洲杯足球竞彩

图1所示。共聚焦溅射阴极相对于衬底的几何布局。

最佳均匀性阴极对准

共焦阴极溅射通过改变阴极靶与衬底对应的角度,从而形成高度均匀的沉积过程。这种方法需要在垂直(y)轴对应的角度(θ)安装阴极,如图1所示。

如果衬底保持静态,则衬底的内部区域与外部区域相比,有可能接收到更多的材料。当基片随阴极偏移量绕自身轴旋转时,这种不均匀性可以降低。

阴极的倾斜方向有助于实现均匀沉积。优化倾斜角度和目标距离衬底可以帮助创建高度均匀的薄膜。由于这些原因,共聚焦溅射往往能够达到优于5%的膜厚不均匀性。

对于共焦沉积,通过画一条穿过阴极中心并与y轴相交的线来进行阴极定位。为了获得更好的结果,θ被设置为30°,因为在这一点上唯一的变量是阴极到基片的距离(m)。在许多系统中,三或四个阴极可以提供良好的沉积速率、均匀的膜厚、但由于投掷距离的变化,系统的均匀性受到影响。

溅射速率和靶效率

在自上而下的同心沉积过程中,薄膜厚度的均匀性分布从基片中心开始呈抛物线分布,如图2所示。在向衬底外缘移动的过程中,薄膜厚度从中心开始呈指数级减少。可以将磁控管移到远离衬底表面的地方以减少薄膜厚度的不均匀性,但会导致沉积速率的显著降低。

图2。衬底直径的不均匀度(y) %。

如图2所示,到衬底的抛掷距离能够极大地改变特定区域的均匀性。共聚焦溅射可以使用与衬底直径相对应的更小直径的靶材料。

旋转的作用使曲线的平坦部分在+/- 5%均匀性内,如图3所示。

对于磁控管来说,4英寸的投掷距离和30°偏移是形成最均匀薄膜的理想组合,并随着用于其预期目的的材料的增加而增加目标效率。这对贵金属尤其有利。此外,与传统溅射相比,共聚焦溅射本质上利用了更小的靶。

图3。显示非旋转衬底在共焦对准中的非均匀性%的图表。

在一个系统中增加更多的磁控管数量不能改变它们与衬底旋转轴的对应位置的距离,以保持共聚焦结构的复杂几何形状。

增加第四个或第五个磁控管将增加距离,以使所有的磁控管与旋转轴的距离相等。因此,使用不超过3到4个阴极通常是首选的共聚焦溅射,因为使用更多的阴极将导致不均匀性增加和降低溅射率。

阴极角度、源-基板距离以及目标中心线与基板的交点位置都是制作高质量薄膜的重要因素。一种确保在所有这些方面都可调整的方法是使用如图4所示的柔性安装阴极,它提供了所需的调整,以改变对应于衬底的目标角度。

图4。半ore Flex安装在共聚焦对准阴极。

结论

从上述信息,很明显,共焦溅射为用户提供了几个好处,并扩展了系统的灵活性。该方法提高了溅射材料的成品率,提高了薄膜的均匀性。由于它可以同时有多种材料在真空室中,它减少了复杂欧洲杯足球竞彩薄膜形成的时间,并使共溅射发生。在当今复杂的研究和开发系统中,共溅射被大力推荐使用。

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