溅射靶材工艺包括使用一种称为溅射靶材的固体材料,在真空室中被气态离子分解成微小颗粒。然后,这些微粒形成喷雾,覆盖在基底上,形成薄膜。这种技术被称为溅射沉积或薄膜沉积,通常用于制造半导体和计算机芯片。
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真空室设置:工艺开始于真空室,真空室的基本压力极低,通常约为 10 至 -6 毫巴,约为正常大气压力的十亿分之一。这种真空环境对于防止薄膜受到任何污染至关重要。
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引入惰性气体:将受控气体(通常是化学惰性气体氩)引入腔室。气体原子在等离子体中失去电子,变成带正电的离子。
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生成等离子体:向含有溅射靶材料的阴极施加电流。这将产生一个自持等离子体。目标材料(可以是金属、陶瓷甚至塑料)暴露在等离子体中。
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溅射过程:带正电荷的氩离子以高动能加速冲向靶材。当它们撞击到目标材料时,会使目标材料中的原子或分子发生错位,形成这些粒子的蒸汽流。
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在基底上沉积:现在以蒸汽形式存在的溅射材料通过腔室并撞击基底,在基底上粘附并形成薄膜或涂层。基底通常是需要薄膜的地方,如半导体或计算机芯片上。
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冷却和控制:在加工过程中,靶内可能会使用磁铁阵列来控制等离子体,靶筒内会循环冷却水以散发产生的热量。
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溅射靶材的制造:溅射靶材的制造工艺取决于材料及其预期用途。使用的技术包括传统和真空热压、冷压和烧结以及真空熔炼和铸造。每个生产批次都要经过严格的分析过程,以确保高质量。
这种细致的工艺确保了高质量薄膜的沉积,而这种薄膜在各种技术应用中,尤其是在电子行业中,是必不可少的。
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