磁控溅射镀膜机

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真空镀膜机利用这种溅射方法在基体上沉积薄膜是1877年问世的。但是，利用这种方法沉积薄膜的初期存在着溅射速率低，成膜速度慢，并且必须在装置上设置高压和通入惰性气体等一系列问题。因此，发展缓慢险些被淘汰。只是在化学活性强的金属、难容金属、介质以及化合物等材料上得到了少量的应用。直到20世纪70年代，由于磁控溅射及时的出现，才使溅射镀膜得到了迅速的发展，开始走入了复兴的道路。这是因为磁控溅射法可以通过正交电磁场对电子的约束，增加了电子与气体分子的碰撞概率，这样不但降低了加在阴极上的电压，而且提高了正离子对靶阴极的溅射速率，减少了电子轰击基体的概率，从而降低了它的温度，即具备了;高速、低温的两大特点。到了80年代，虽然他的出现仅仅十几年间，它就从实验室中脱颖而出，真正地进入了工业大生产的领域。而且，随着科学技术的进一步发展，近几年来在溅射镀膜领域中推出了离子束增强溅射，采用宽束强流离子源结合磁场调制，并与常规的二极溅射相结合组成了一种新的溅射模式。而且，又将中频交流电源引入到磁控溅射的靶源中。适合镀制透明膜、半透明膜、超硬膜、屏蔽膜及一些特殊的功能性膜。这种被称为孪生靶溅射的中频交流磁控溅射技术，不但消除了阳极的;消失;效应。而且，也解决了阴极的问题，从而极大地提高了磁控溅射的稳定性。为化合物薄膜制备的工业化大生产提供了坚实的基础。近年来急速镀膜的复兴与发展已经作为人们炙手可热的一种新兴的薄膜制备技术而活跃在真空镀膜的技术领域中。

由于ITO 薄膜的导电属于n 型半导体性质,即其导电机制为还原态In2O3 放出两个电子,成为氧空穴载流子和In3 + ,被固溶的四价掺锡置换后放出一个电子成为电子载流子。显然,不论哪一种导电机制,载流子密度均与溅射成膜时的氧含量有很大关系。随着氧含量的增加,当膜的组分接近化学配比时,迁移率有所增加,但却使载流子密度有所减少。这两种效应的综合结果是膜的光电性能随氧含量的变化呈极值现象。但高频磁控溅射电源昂贵，溅射速率很小，同时接地技术很复杂，因而难大规模采用。对应极值的氧含量直接决定着“工艺窗口”的宽窄,它与成膜时的基底温度、气流量及膜的沉积速率等参数有关。为便于控制氧含量,我们采用混合比为85∶15 的氧混合气代替纯氧,气体喷孔的设计保证了基底各处氧分子流场的均匀性。

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镀膜设备原理及工艺

主要溅射方式：

反应溅射是在溅射的惰性气体气氛中,通入一定比例的反应气体,通常用作反应气体的主要是氧气和氮气。

直流溅射(DC Magnetron1 Sputtering)、射频溅射(RF Magnetron1 Sputtering)、脉冲溅射(PulsedMagnetro n1 Sp uttering)和中频溅射(Medium Fre2quency Magnetro2 n Sp uttering)

直流溅射方法用于被溅射材料为导电材料的溅射和反应溅射镀膜中,其工艺设备简单,有较高的溅射速率。

中频交流磁控溅射在单个阴极靶系统中,与脉冲磁控溅射有同样的释放电荷、防止打弧作用。中频交流溅射技术还应用于孪生靶(Twin2Mag)溅射系统中,中频交流孪生靶溅射是将中频交流电源的两个输出端,分别接到闭合磁场非平衡溅射双靶的各自阴极上,因而在双靶上分别获得相位相反的交流电压,一对磁控溅射靶则交替成为阴极和阳极。另外，靶材原子在飞向基片的过程中与气体分子的碰撞几率也大为增加，因而被散射到整个腔体，既会造成靶材浪费，又会在制备多层膜时造成各层的污染。孪生靶溅射技术大大提高磁控溅射运行的稳定性,可避免被毒化的靶面产生电荷积累,引起靶面电弧打火以及阳极消失的问题,溅射速率高,为化合物薄膜的工业化大规模生产奠定基础。

连续式的磁控溅射生产线 总体上可以分为三个部分: 前处理, 溅射镀膜, 后处理。

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