磁控濺射的鍍膜過程有哪些?
氣體放電:輝光放電產生等離子體,使工作氣體離化,產生陽離子,在電場作用下轟擊陰,并伴有二次電子發射等現象出現。對輝光放電等離子體的研究是研究濺射沉積過程的必由之路。
濺射碰撞:濺射碰撞一般是研究帶電荷能離子與靶材表層粒子相互作用,并伴隨靶材原子及原子團簇的產生的過程。應用較多的理論是級聯碰撞理論。SRIM等較成熟的模擬軟件已經在模擬濺射過程中得到了廣泛應用。
輸運過程:靶材原子以一定的初始速度向基片和其它表面的運動,伴隨能量和動量的改變,并終獲得凈的定向輸運量(粒子數)。在外加場(質量,動量,能量)作用下,輸運過程更加復雜。常用MC方法和其它方法(PIC,CIC,CFD等方法)的混合應用來獲得基片上沉積粒子的數量。簡化的粒子輸運計算方法是將沉積粒子劃分為快速運動(不發生碰撞,直接到達基片表面)和慢速運動(發生碰撞,通過擴散運動達到基片表面)兩類粒子。氣體加熱、稀薄化及濺射風(高能中性粒子)等效應均是氣體與帶有能量的粒子通過碰撞發生動量和能量交換的結果。
薄膜生長:基片上靶材原子發生擴散、遷移和聚集等運動,終生長成膜。薄膜的屬性和基片的溫度、晶格常數、表面狀態和電磁場等有著密切關系。鍍膜后期的處理,如退火等工藝,都會嚴重影響薄膜的屬性。一般采用MC等方法模擬薄膜生長。同時,一些公司的專業軟件可以實現膜系的設計。
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