磁控濺射（Magnetron Sputtering）是一種常見(jiàn)的物理氣相沉積 (PVD) 工藝，具有速度快、溫度低、損傷小等優(yōu)點(diǎn)，其關(guān)鍵特點(diǎn)是使用一個(gè)磁場(chǎng)來(lái)控制并增強(qiáng)濺射過(guò)程。已發(fā)展成為工業(yè)鍍膜中非常重要的技術(shù)之一，其次由于具有濺射速率高，沉積速率高，沉積溫度低，薄膜質(zhì)量好的等優(yōu)點(diǎn)，越來(lái)越受到有關(guān)方面的關(guān)注。

磁控濺射原理

磁控濺射的工作原理是指電子在電場(chǎng)E的作用下，在飛向基片過(guò)程中與氬原子發(fā)生碰撞，使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子；新電子飛向基片，Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜，而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生E（電場(chǎng)）×B（磁場(chǎng)）所指的方向漂移，簡(jiǎn)稱E×B漂移，其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于一條擺線。若為環(huán)形磁場(chǎng)，則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)路徑不僅很長(zhǎng)，而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi)，并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來(lái)轟擊靶材，從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加，二次電子的能量消耗殆盡，逐漸遠(yuǎn)離靶表面，并在電場(chǎng)E的作用下最終沉積在基片上。由于該電子的能量很低，傳遞給基片的能量很小，致使基片溫升較低。

磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過(guò)程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過(guò)程，和靶原子碰撞，把部分動(dòng)量傳給靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成級(jí)聯(lián)過(guò)程。在這種級(jí)聯(lián)過(guò)程中某些表面附近的靶原子獲得向外運(yùn)動(dòng)的足夠動(dòng)量，離開(kāi)靶被濺射出來(lái)。磁控濺鍍便是利用磁控濺射技術(shù)一種常見(jiàn)的表面處理技術(shù)，用于給材料表面鍍上一層薄膜。下面工采網(wǎng)小編通過(guò)本文介紹一下磁控濺鍍常用的溫度是多少?以及如何檢測(cè)磁控濺鍍的溫度變化。

磁控濺射鍍膜其溫度控制是非常重要的一步。不同的靶材和襯底需要不同的溫度處理，一般在室溫到數(shù)百攝氏度之間。溫度對(duì)磁控濺射鍍膜的 形貌，晶體結(jié)構(gòu)，純度和結(jié)合能等性質(zhì)都有很大的影響，需要的注意的是對(duì)于金屬靶材，通常需要較高的溫度，以使金屬原子蒸汽化和擴(kuò)散。常見(jiàn)的金屬靶材如銅、銀、金、鈦、鋁等，其濺射溫度通常在300 - 800°C之間；非金屬靶材，如氮化硅、氧化物、碳化物等，其濺射溫度通常在室溫到數(shù)百攝氏度之間；一些高溫鎢鉬系的合金靶材其濺射溫度達(dá)到了數(shù)千攝氏度。那么對(duì)于磁控濺射鍍膜溫度的變化我們?cè)撊绾伪O(jiān)測(cè)呢？

現(xiàn)有磁控濺射鍍膜用溫度檢測(cè)裝置中，溫度檢測(cè)器通常設(shè)置在鍍膜腔室內(nèi)的某一個(gè)固定位置，通過(guò)測(cè)量該固定位置處的溫度即可得到基片的溫度。然而，由于鍍膜過(guò)程中基片周圍溫度的分布是不均勻的，導(dǎo)致測(cè)出來(lái)的基片溫度非常不準(zhǔn)確。為此工采網(wǎng)推薦使用光纖傳感器監(jiān)測(cè)磁控濺射鍍膜溫度變化，光纖傳感器是一種利用光纖的光學(xué)特性來(lái)測(cè)量和監(jiān)測(cè)溫度的裝置。它通過(guò)測(cè)量光的折射率變化來(lái)推測(cè)溫度的變化，具有高精度、遠(yuǎn)距離傳輸和抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。加拿大FISO光纖溫度傳感器- FOT-L-SD和FOT-L-BA是一類非常適合在j端環(huán)境下測(cè)量溫度的光纖溫度傳感器，這種極端環(huán)境包括低溫、核環(huán)境、微波和高強(qiáng)度的RF等。FOT-L-SD的封裝材料是PTFE，它的測(cè)溫范圍為-40°C ~ 300°C (-40°F ~572*F)。FOT-L-BA的設(shè)計(jì)直徑更小，這使得它的響應(yīng)時(shí)間相對(duì)更快。它的測(cè)溫上限為250°C。

FISO的光纖溫度傳感器能夠提供精確、穩(wěn)定和可重復(fù)的溫度測(cè)量。這些測(cè)量均基于反射光的變化---與發(fā)射光對(duì)比時(shí)--由傳感器內(nèi)部高度穩(wěn)定的玻璃的熱膨脹弓|起。因而FOT-L 集所有您期望從理想傳感器器身獲取的優(yōu)良特性于一體。因此，即使在極端溫度和不利的環(huán)境下，這類傳感器依然能夠提供高精度和可靠的溫度測(cè)量。

審核編輯 黃宇