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提高磁控阴极靶材利用率的原理

2020-06-04

        磁控溅射技术以其显著的优势成为主要的工业涂层技术之一。改进目标设计,银河galaxy娱乐厂家进一步提高目标利用率和涂层均匀性,降低涂层成本,也是当前涂层技术必须解决的关键问题之一,多年来一直受到目标研究人员的关注。与德国、日本等世界目标大国相比,我国磁控溅射目标的研究相对落后,但近年来随着全球光电子产业的发展,国内大型目标企业增加了投资,并取得了很大的成果。

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        自磁控管溅射涂层技术诞生以来,人们主要关注的是靶材料利用率、沉积效率、薄膜均匀性、涂层过程中的稳定性以及满足各种复杂涂层要求等问题,如靶材料利用率、沉积效率、薄膜均匀性、涂层工艺稳定性以及满足各种复杂涂层要求等。"对于大多数磁控管涂层设备,特别是平面磁控溅射靶,由于正交电磁场与溅射离子的关系,靶被限制在闭合的磁力线上,使溅射靶在溅射过程中产生不均匀的腐蚀。一旦目标被刻蚀,目标就会被废弃,从而导致目标利用率低,一般小于30%。靶材料是磁控溅射过程中的基本耗材,不仅使用量大,而且在生产过程和生产周期中目标利用率也起着重要的作用。虽然目标材料目前可以回收再利用,但对企业的成本控制和企业产品竞争力的提高仍有很大的影响。因此,寻求提高目标材料利用率的途径是不可避免的。许多国内外厂商也采取了很多改进措施。

        目前,提高磁控管阴极靶利用率的原则主要是改变靶面的闭合磁场结构,大致分为静态法和动态法。静态法和动态法各有优缺点。静态法对磁性钢的结构要求很高,由于磁性钢结构的改变而引起的磁场变化对目标材料利用率的影响需要大量的模拟和实验,但一旦成功,就能取得显著的效果。动态方法是动态改变靶面的磁场分布,进而改变靶面的等离子体刻蚀面积,扩大靶材料的刻蚀面积,提高靶材料的利用率和涂层的均匀性。然而,这种方法大大增加了磁控管阴极的结构,增加了制作和组装的复杂性。

       平面旋转管:多年来,涂装设备主要采用平面阴极,这就要求平面靶与其匹配。虽然人们设计运动磁场来提高平面目标的利用率,但目前平面目标的利用率仅为40%左右。为了进一步提高靶材的利用率,设计了一种效率较高的旋转阴极,并采用管状靶进行溅射涂层。溅射设备的改进要求靶材由平面形状转变为管状,筒形旋转靶的利用率可高达80%。

       近年来,国内大型目标供应商加大了磁控溅射靶的研发力度,广州、深圳等地的目标供应商能够生产出高质量、高利用率的磁控管靶,相信这些高质量的目标供应商将在不久的将来对国外目标国产生强大而有力的影响。


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