浙江多層磁控濺射工藝

磁控濺射沉積的薄膜具有優(yōu)異的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性。首先，磁控濺射沉積的薄膜具有高密度、致密性好的特點(diǎn)，因此具有較高的硬度和強(qiáng)度，能夠承受較大的機(jī)械應(yīng)力和磨損。其次，磁控濺射沉積的薄膜具有較高的附著力和耐腐蝕性能，能夠在惡劣的環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。此外，磁控濺射沉積的薄膜還具有較好的抗氧化性能和耐熱性能，能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定性能?？傊?，磁控濺射沉積的薄膜具有優(yōu)異的機(jī)械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于各種領(lǐng)域，如電子、光學(xué)、航空航天等在一定溫度下，在真空當(dāng)中，蒸發(fā)物質(zhì)的蒸氣與固體或液體平衡過(guò)程中所表現(xiàn)出的壓力， 稱該物質(zhì)的飽和蒸氣壓。浙江多層磁控濺射工藝

在磁控濺射靶材的回收與再利用領(lǐng)域，研究所開(kāi)發(fā)了環(huán)保型再生工藝。針對(duì)廢棄靶材的成分特性，采用機(jī)械研磨與化學(xué)提純相結(jié)合的預(yù)處理方法，去除表面氧化層與雜質(zhì)，再通過(guò)磁控濺射原理進(jìn)行靶材再生 —— 將提純后的材料作為靶材，通過(guò)濺射沉積于新的襯底上形成再生靶材。該工藝使靶材回收率達(dá)到 85% 以上，再生靶材的濺射性能與原生靶材相比偏差小于 5%。不僅降低了資源消耗，更使靶材制備成本降低 40%，為半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展提供了可行路徑。浙江多層磁控濺射工藝磁控濺射技術(shù)可以制備出具有高電磁屏蔽性能的薄膜，可用于制造電子產(chǎn)品。

磁控濺射技術(shù)作為制備高質(zhì)量薄膜的重要手段，其濺射效率的提升對(duì)于提高生產(chǎn)效率、降低成本、優(yōu)化薄膜質(zhì)量具有重要意義。通過(guò)優(yōu)化磁場(chǎng)線密度和磁場(chǎng)強(qiáng)度、選擇合適的靶材、控制氣體流量和壓強(qiáng)、控制溫度和基片溫度、優(yōu)化濺射功率和時(shí)間、保持穩(wěn)定的真空環(huán)境、使用旋轉(zhuǎn)靶或旋轉(zhuǎn)基片以及定期清潔和保養(yǎng)設(shè)備等策略，可以明顯提升磁控濺射的濺射效率和均勻性。隨著科技的不斷進(jìn)步和創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，磁控濺射技術(shù)將在未來(lái)繼續(xù)發(fā)揮重要作用，為材料科學(xué)和工程技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)。

在磁控濺射設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化升級(jí)方面，研究所完成了 部件的自主研發(fā)與系統(tǒng)集成。其設(shè)計(jì)的磁場(chǎng)發(fā)生單元采用多極永磁體陣列布局，通過(guò)有限元模擬優(yōu)化磁場(chǎng)分布，使靶材表面等離子體密度均勻性提升 40%，有效抑制了 “靶中毒” 與局部過(guò)熱現(xiàn)象。配套開(kāi)發(fā)的真空控制系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn) 10?? Pa 級(jí)高真空環(huán)境的快速建立，抽真空時(shí)間較傳統(tǒng)設(shè)備縮短 30%。該套磁控濺射設(shè)備已通過(guò)多家半導(dǎo)體企業(yè)驗(yàn)證，在薄膜沉積速率與質(zhì)量穩(wěn)定性上達(dá)到進(jìn)口設(shè)備水平，價(jià)格 為同類進(jìn)口產(chǎn)品的 60%。磁控濺射制備的薄膜可以通過(guò)熱處理進(jìn)一步提高性能。

磁控濺射制備薄膜應(yīng)用于哪些領(lǐng)域？在航空航天領(lǐng)域，磁控濺射技術(shù)被普遍應(yīng)用于制備耐磨、耐腐蝕、抗刮傷等功能薄膜，提高航空航天器件的性能和使用壽命。例如，在航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片、渦輪盤等關(guān)鍵零部件上，通過(guò)磁控濺射技術(shù)可以鍍制高溫抗氧化膜、熱障涂層等，提高零部件的耐高溫性能和抗腐蝕性能，延長(zhǎng)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。此外，磁控濺射技術(shù)還可以用于制備衛(wèi)星和航天器上的導(dǎo)電膜、反射膜等功能性薄膜，滿足航空航天器件對(duì)性能的特殊要求。磁控濺射技術(shù)可以制備出具有不同結(jié)構(gòu)、形貌和性質(zhì)的薄膜，如納米晶、多層膜、納米線等。雙靶材磁控濺射實(shí)驗(yàn)室

磁控濺射還可以用于制備各種功能涂層，如耐磨、耐腐蝕、導(dǎo)電等涂層。浙江多層磁控濺射工藝

磁控反應(yīng)濺射集中了磁控濺射和反應(yīng)濺射的優(yōu)點(diǎn)，可以制備各種介質(zhì)膜和金屬膜，而且膜層結(jié)構(gòu)和成分易控。此法引入了正交電磁場(chǎng)，使氣體分子離化率從陰極濺射的0.3%~0.5%提高到5%~6%，濺射速率比陰極濺射提高10倍左右。由于目前被普遍采用的CVD法中用到有害氣體，所以可用RF磁控反應(yīng)濺射代替。但磁控反應(yīng)濺射也存在一些問(wèn)題：不能實(shí)現(xiàn)強(qiáng)磁性材料的低溫高速濺射，因?yàn)閹缀跛写磐ǘ纪ㄟ^(guò)磁性靶子，發(fā)生磁短路現(xiàn)象，使得磁控放電難以進(jìn)行；靶子利用率低（約30%），這是由于不均勻磁場(chǎng)造成靶子侵蝕不均勻的原因造成的；受到濺射離子轟擊，表面缺陷多。浙江多層磁控濺射工藝