离子束淀积纳米薄膜镀膜设备<%=id%>

所属分类：	测量测试	项目来源：	成果推广计划
技术持有方姓名：	雷卫武	所在地域：	湖南
是否中介：	否	是否重点项目：	否
技术简介：	离子束淀积纳米薄膜镀膜设备是采用多离子束共轰击以动能转换搬迁靶材原子新技术，将靶材原子逸出来并以纳米级晶粒尺寸的粒子有序淀积形成厚度为几纳米至几微米的薄膜。获得大面积（Φ250mm）内非均匀性为±2%—±5%的致密、平整光洁、无污染、内应力小、几乎无缺陷的优质薄膜。广泛用于薄膜材料科学研究、微电子机械二维、三维加工技术研究和各种微电子器件的开发、生产和应用。它是比目前一般的PVD法和CVD法设备优秀的最有前途的薄膜淀积设备。设备的功能特点 ①、原位反应连续淀积包括金属、半导体、电介质、可控多组元合金成分和化合物等八种不同材料的单层、多层薄膜。在连续镀膜过程中，不需打开真空室更换靶材。 ②、具有三种不同组元成分材料（两个单质靶和一个单质的离子束）或多组元材料（利用复合靶）的原位动态混合淀积模型。 ③、在薄膜淀积之前，利用辅助淀积离子束对衬底或靶材轰击实现如下功能： a、利用离子束对靶材、衬底进行原位轰击清洗，将吸附的水蒸汽、金属氧化物等污物清除，提高薄膜的纯度，同时增加了衬底温度，有利于增加薄膜附着力。b、低能离子束对衬底轰击后，增加了薄膜淀积过程中的岛—核密度，改善了薄膜的致密性和薄膜的阶梯覆盖，减少内应力。 c、实现衬底材料和淀积材料之间的原子键合，提高附着力。 ④、在薄膜淀积过程中，利用低能离子束轰击正在淀积的薄膜，实现原位对薄膜的机械、电性能的改进，如减少薄膜拉应力，甚至将拉应力变为压应力；提高薄膜的迁移率，以改进淀积中晶格的迁移率从而改善阶梯覆盖；改善光学薄膜的光学特性；增强薄膜的硬度；改善晶体的择优取向和磁性薄膜的各向异性。 ⑤、多束多靶的同时轰击生成合金膜的组分平衡时间比采用复合单靶形成合金膜的时间短，提高生产效率。 ⑥、与一般的等离子溅射相比，本机工作时，机器的工作参数与成膜工艺参数可以分别独立调整，互不影响，可以多种选择工艺参数淀积薄膜，扩大应用范围。 ⑦、与一般的等离子溅射相比，本机工作时，衬底处在高真空的低温环境中，避免了处在高温等离子体恶劣环境中淀积薄膜，这样淀积的薄膜污染小，质量高。 ⑧、靶材不需作特殊处理，随意方便。 ⑨、完善的控制和连锁的电气设计，保证真空系统误操作、停水、离子束高压打火等故障出现时，能自动安全保护。以上是本装置所具备的特点，也是目前一般的PVD法和CVD法设备中不同程度存在各种问题而不能用于高质量纳米薄膜制备的原因。采用本设备所制得的薄膜，正是目前急需得到的高纯度、无应力、致密无针孔、附着力好、多元组分可控、多层结构可控的能原位改性的纳米膜或微米膜。这种制备薄膜的方法是最优秀的最有前途的薄膜淀积方法之一。设备的应用领域  用于制备力敏、温敏、气温、磁敏、湿敏等薄膜传感器用的纳米和微米薄膜。  用于制备集成电路中的高温合金导体薄膜，贵重金属薄膜等。  用于制备光电子器件和金属异质结结构器件、太阳能电池、声表面波器件、高温超导器件等所使用的薄膜。  用于制备磁性器件、磁光波导、磁存贮器等磁性薄膜。  用于制备高质量的光学薄膜，特别是激光高损伤阈值窗口薄膜、各种高反射率、高透射率薄膜等。  用于制备薄膜集成电路和MEMS系统中的各种薄膜以及材料改性中的各种薄膜。

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