等離子體束濺射鍍膜機研制及工作機理研究.pdf

1、物理氣相沉積技術目前主要有熱蒸發(fā)、濺射、離子鍍等方式。濺射技術的出現(xiàn)和應用已經(jīng)經(jīng)歷了許多階段，從二極濺射、三極濺射、磁控濺射以及各種新型的濺射方法。相比較而言，二極濺射的結構簡單、易于控制，但是由于放電形式?jīng)Q定了其等離子體密度較低，相應的沉積速率也較低。磁控濺射與二極濺射相比，則具有“高速”與“低溫”的特性，沉積速率較高，且基片升溫也較低，但由于磁控濺射磁場的分布不均勻，而磁場是其關鍵的因素，控制真空室中的等離子體的生成，因此由不均勻磁

2、場所帶來了等離子體不穩(wěn)定、靶材利用率低等缺點。
　　 本文采用新型磁控濺射設計，取消了“磁控”靶，并應用在遠位安裝高密度等離子體源的設計，研制出了等離子體束濺射鍍膜機。試驗結果及國外的結果表明，這種新型的濺射鍍膜方法解決了磁控濺射中的靶材利用率低及等離子體不穩(wěn)定的缺點，并能夠有效地控制成膜晶粒的大小。
　　 等離子體束濺射鍍膜機中等離子體束在磁場與電場的共同作用下，形成了從等離子體源到真空室中的被引出、輸運、濺射等的一系

3、列過程。在成功研制出等離子體束濺射鍍膜機后，對真空室內(nèi)的電場與磁場應用COMSOLMultiphysics電磁模塊進行了有限元分析，得出了在這種與已有方案都不同的結構中電場與磁場的分布。真空室中的電場通過濺射靶源接通負偏壓后產(chǎn)生，而磁場則由發(fā)射線圈與匯聚線圈共同產(chǎn)生，電場與磁場相互獨立，并共同對等離子體束產(chǎn)生影響。
　　 通過對等離子體束濺射鍍膜機具體結構的分解，并應用單粒子軌道模型對鍍膜機內(nèi)部等離子體束的引出束流做出了分析，發(fā)