圆柱旋转双面矩形磁控溅射靶磁场的设计计算

本文提出一种新型的圆柱旋转双面矩形磁控溅射靶,它具有平面磁控溅射靶的优点.根据靶的结构与工作原理,给出了圆柱双面矩形磁控靶磁场强度计算数学模型及计算公式.依据该计算方法,对具体的靶进行了计算机编程计算,并根据计算结果绘制出了靶磁场分布曲线.计算结果表明圆柱双面矩形磁控靶的磁场分布比较均匀,磁场强度满足磁控溅射功能的需要,其靶的溅射刻蚀区可宽达40°角的范围.从而提高了膜层的沉积速率及膜层沉积范围,改善了同轴圆柱形磁控靶由于环状磁场所引起的膜层不够均匀及靶材利用率低的问题,可以在靶磁场两侧的大面积平面基片上沉积出膜厚均匀的涂层.     

超高真空射频磁控溅射镀膜机(双室三靶)及其应用

本文介绍了 JGP- 4 2 0型超高真空射频磁控溅射镀膜机的设计思想和研制过程 ,并讨论了在该机上进行硅片上沉积 Pt和 Si O2 膜层的实验情况。此文仅为此类机器及其工艺的发展提供一定的借鉴     

一种全靶腐蚀磁控溅射设备

传统的磁控溅射设备由于等离子体在靶面形成跑道效应，所以存在着靶材利用率低，反应溅射过程中稳定性差的问题。M．J．Thwaites提出了一种利用磁场将等离子体产生与溅射分开的结构，本文基于这种结构构造了一个实验平台对其进行了研究，实现了全靶腐蚀，提高了系统的稳定性。     

磁控溅射矩形靶磁场的优化设计

磁控溅射靶材的利用率在降低生产成本中起着重要作用.正交的靶电磁场能显著地延长电子的运动路程,增加同工作气体分子的碰撞几率,提高等离子体密度,使磁控溅射速率数量级的提高,因此靶面正交电磁场的分布将决定靶的烧蚀情况.提出了2种改善矩形平面靶磁场分布的方法,经过分析,这2种设计将拓宽靶面的刻蚀范围,提高靶材的利用率.     

工业用巨型磁控溅射靶电源反馈控制的研究

磁控溅射技术在薄膜制备领域的应用十分广泛，而溅射靶电流的稳定性极大的影响溅射镀膜的膜层质量。本文对于工业用巨型磁控溅射靶电流的不稳定因素进行了分析，设计并实现了靶电压的反馈控制系统，大大改善靶电压与反应气体流量之间的迟滞回线，增强了靶电压的可控制性，并在实际生产中得到成功应用。     

旋转圆柱磁控溅射阴极设计和磁场强度分析计算

磁场分布对旋转圆柱靶磁控溅射阴极的性能起着决定性作用。本文应用ANSYS有限元方法对单个旋转圆柱靶和孪生旋转圆柱靶阴极磁场强度进行了模拟计算,得到的磁场分量Bx、By在靶材表面的二维磁场分布,并利用Bx、By计算得到了圆柱靶表面切线方向的磁场强度Bτ。通过调节磁铁的高度、宽度、磁铁间夹角以及孪生靶间距和靶中心轴旋转角度等参数对磁场分布进行了优化,优化后的圆柱磁控溅射阴极的表面切线方向磁场强度增加了大约40%,所对应的溅射区磁场面积也增大了大约45%。     

磁控溅射设备中铜靶刻蚀形貌的仿真计算研究

提出了一种铜靶刻蚀形貌模拟方法,基于靶材溅射率与靶材表面磁场水平分量成正比的假设,以美国应用材料公司的小行星PVD磁控溅射装置为算例,实现了复杂运动轨迹铜靶刻蚀形貌的模拟,仿真计算结果与实际设备中铜靶刻蚀形貌有较好的一致性,为通过磁场分布研究靶材刻蚀形貌提供了一种理论方法。     

塑料表面真空蒸镀装饰膜工艺中底涂料中的应用

结合生产实际，本文简单介绍了塑料表面真空蒸镀装饰膜的生产工艺中，底涂料涂装的作用，给出了不同基材塑料底涂料的选用条件，着重分析了不帘式喷涂设备的设计与使用方法。实践表明，采用这种喷涂设备，有利于净化喷涂环境，提高制品质量和工业化生产效率。     

圆平面磁控溅射靶磁场的ANSYS模拟分析

磁控溅射靶面磁感应强度的水平分布直接关系到靶材的利用率和刻蚀的均匀性.为了寻求更好的磁控靶结构参数,从而实现靶而水平磁感应强度的均匀分布,作者应用ANSYS软件对SD500型磁控溅射镀膜机的圆平面靶表面磁感应强度进行模拟,应用SHT-V型特斯拉计通过同心十字线法对实物靶表面磁感应强度进行测试,将模拟结果与测量结果进行比较,证明其模拟的准确性.进而对圆平面磁控靶的结构参数进行优化设计,得出靶与磁钢间距为3 mm、磁钢高度为15 mm、内磁柱半径为4 mm、内磁柱高度为14 mm时靶面水平磁感应强度最强、分布最均匀.在工程应用中,设计人员可以预先对靶的参数进行优化设计,使设计的磁控溅射靶更好的满足生产和科学研究的需要.     

HTSC thin film growth by inverted cylindrical magnetron sputtering

Inverted cylindrical magnetron sputtering (ICM) is a reliable and reproducible method for the production of HTSC thin films. This allows systematic studies of film growth as a function of various deposition parameters, including film thickness, substrate material, or buffer layers. After describing in some detail the special demands on sputtering devices for HTSC thin film growth, we report the growth conditions and growth quality of 1–2–3 films of different orientation on substrates such as SrTiO₃ and MgO. Furthermore, we report on the growth of buffer layers of YSZ onR-plane sapphire. Epitaxial GdBa₂Cu₃O₇ films grown on these buffer layers showed critical current densities of 3×10⁶ A/cm² at 77 K and a zero resistance transition temperature of 92.5 K.     

磁控溅射镀膜中工作气压对沉积速率的影响

沉积速率是磁控溅射镀膜技术中的一项重要指标,它由许多因素决定.为了定性地了解沉积速率与工作气压之间的关系,通过实验测定了不同工作气压下的沉积速率,发现存在一个最大值,并对应有一个最佳工作气压.运用气体放电理论对这一现象进行了分析.这个结论为提高薄膜制备效率指明了方向,并为进一步建立沉积速率与工作气压之间的数学模型打下了基础.     

卷绕式海绵材料真空磁控溅射镀膜设备的研制

本文介绍了海绵卷绕真空磁控溅射镀膜设备的结构及其特点，采用独特的传动机构，靶极结构及控制方式实现了海绵连续卷绕真空磁控溅射镀膜。     

非平衡磁控溅射沉积CrN用于液压杆件的研究

目前液压杆件基本上采用电沉积的方法在基体表面沉积一层Cr膜,以此来满足其耐热、耐磨和抗腐蚀要求,但电沉积Cr不但浪费能源而且对环境和人体健康有着极大的伤害.本文利用非平衡磁控溅射的方法在45#钢表面获得6μm左右的Cr-CrN多层膜,通过对膜层进行物理性能测试、盐雾试验以及装车磨损寿命试验,结果表明利用非平衡磁控溅射方法在液压杆件基体上沉积CrN不仅可取代电沉积Cr,而且使用寿命大大提高.     

一种双真空室结构磁控溅射台的研制

本文研制了一种较高档的磁控溅射镀膜设备,用于微电子器件规模化生产过程中的基片表面镀膜.该设备采用双真空室结构,使溅射室始终维持较高的真空度和洁净度,提高镀膜质量和镀膜效率.环绕溅射室设计了3个直流靶和1个射频靶,能够溅射金属膜、介质膜、混合物和化合物薄膜.文中详述了该设备的设计原理、总体结构及工艺控制方法.该磁控溅射台已开发成功并投入使用,替代了同类进口设备.     

磁控溅射靶材刻蚀特性的模拟研究

靶材刻蚀特性是研究磁控溅射靶材利用率、薄膜生长速度和薄膜质量的关键因素.本文用有限元 分析软件ANSYS模拟了磁控溅射放电空间的磁场分布,用粒子模拟软件OOPIC Pro(object oriented particle in cell)模拟了放电过程,最后用SRIM(stopping and range of ions in matter)模拟了靶材的溅射特性,得到了靶材的刻蚀形貌和刻蚀速度,并讨论了不同工作气压和不同阴极电压对靶材刻蚀的影响.模拟结果表明:靶材刻蚀形貌与磁场分布有关,磁通密度越强,对应的靶材位置刻蚀越深;靶材的刻蚀速度随阴极电压的增大而增大,而当工作气压增大时,靶材的刻蚀速度先增大后趋向平衡,当工作气压超过一定的值时,刻蚀速度随气压的增大开始减小.模拟结果与实验观测进行了比较,二者符合较好.     

JPD-1200型矩形双平面磁控溅射阴极镀膜设备的研制

介绍了设备的结构、组成及工作过程,对新型矩形双平面磁控溅射阴极及有关的各阴极进行了分析、比较.     

磁控溅射制备Co/Cu/FeNi三端结器件

用磁控溅射及光刻工艺制成了5μm×5μm的Co/Cu/FeNi三端结器件,测量了不同注入电流下样品的输出电压与外磁场的关系,发现其输出电压与外磁场的关系曲线表明样品具有自旋相关的双极输出信号,双极输出信号可达17μV。测量了输出电压与注入电流的关系,发现二者在电流比较小时呈线性变化,当电流比较大时偏离线性。     

In-situ deposition of superconducting YBCO thin films by magnetron sputtering from powder target

We have used stoichiometric Y₁Ba₂Cu₃O_7–x powder as magnetron sputtering target to deposit high-quality high-T _c superconducting thin films on MgO, SrTiO₃, and ZrO₂ substrates. The zero-resistance temperatures are 86–88 K, and the 77 K zero-field critical current density is 8 × 10⁵ A/cm². The films are highlyc-axis oriented. Films deposited on 10 × 10 × 1 mm³ ZrO₂ substrates have surface resistances below 25 m at 77 K and 94 GHz. Using powder targets instead of bulk targets has the following advantages: simple and low-cost target preparation, simple target replacement, and versatility for large-area deposition.