磁控濺射種類

磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應(yīng)用對(duì)象。但有一共同點(diǎn)：利用磁場(chǎng)與電場(chǎng)交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行，從而增大電子撞擊Ar產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場(chǎng)作用下撞向靶面從而濺射出靶材。磁控濺射的工作原理是指電子在電場(chǎng)E的作用下，在飛向基片過程中與原子發(fā)生碰撞，使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子。靶源分平衡和非平衡式，平衡式靶源鍍膜均勻，非平衡式靶源鍍膜膜層和基體結(jié)合力強(qiáng)。平衡靶源多用于半導(dǎo)體光學(xué)膜，非平衡多用于磨損裝飾膜。磁控陰極按照磁場(chǎng)位形分布不同，大致可分為平衡態(tài)和非平衡磁控陰極。平衡態(tài)磁控陰極內(nèi)外磁鋼的磁通量大致相等，兩極磁力線閉合于靶面，很好地將電子/等離子體約束在靶面附近，增加碰撞幾率，提高了離化效率，因而在較低的工作氣壓和電壓下就能起輝并維持輝光放電，靶材利用率相對(duì)較高，但由于電子沿磁力線運(yùn)動(dòng)主要閉合于靶面，基片區(qū)域所受離子轟擊較小.非平衡磁控濺射技術(shù)概念，即讓磁控陰極外磁極磁通大于內(nèi)磁極，兩極磁力線在靶面不完全閉合，部分磁力線可沿靶的邊緣延伸到基片區(qū)域，從而部分電子可以沿著磁力線擴(kuò)展到基片，增加基片磁控濺射區(qū)域的等離子體密度和氣體電離率.不管平衡非平衡，若磁鐵靜止，其磁場(chǎng)特性決定一般靶材利用率小于30%。為增大靶材利用率，可采用旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。但旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)需要旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，同時(shí)濺射速率要減小。旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)多用于大型或貴重靶。如半導(dǎo)體膜濺射。對(duì)于小型設(shè)備和一般工業(yè)設(shè)備，多用磁場(chǎng)靜止靶源。

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磁控濺射鍍膜機(jī)工藝

（1）技術(shù)方案 磁控濺射鍍光學(xué)膜，有以下三種技術(shù)路線： （a）陶瓷靶濺射：靶材采用金屬化合物靶材，可以直接沉積各種氧化物或者氮化物，有時(shí)候?yàn)榱说玫礁叩哪蛹兌龋残枰ㄈ胍欢糠磻?yīng)氣體）； （b）反應(yīng)濺射：靶材采用金屬或非金屬靶，通入稀有和反應(yīng)氣體的混合氣體，進(jìn)行濺射沉積各種化合物膜層。 （c）離子輔助沉積：先沉積一層很薄的金屬或非金屬層，然后再引入反應(yīng)氣體離子源，將膜層進(jìn)行氧化或者氮化等。創(chuàng)世威納本著多年磁控濺射鍍膜機(jī)行業(yè)經(jīng)驗(yàn)，專注磁控濺射鍍膜機(jī)研發(fā)定制與生產(chǎn)，先進(jìn)的磁控濺射鍍膜機(jī)生產(chǎn)設(shè)備和技術(shù)，建立了嚴(yán)格的產(chǎn)品生產(chǎn)體系，想要更多的了解，歡迎咨詢圖片上的熱線電話。 采用以上三種技術(shù)方案，在濺射沉積光學(xué)膜時(shí)，都會(huì)存在靶zhong毒現(xiàn)象，從而導(dǎo)致膜層沉積速度非常慢，對(duì)于上節(jié)介紹各種光學(xué)膜來說，膜層厚度較厚，膜層總厚度可達(dá)數(shù)百納米。這種沉積速度顯然增加了鍍膜成本，從而限制了磁控濺射鍍膜在光學(xué)上的應(yīng)用。

（2）新型反應(yīng)濺射技術(shù) 筆者對(duì)現(xiàn)有反應(yīng)濺射技術(shù)方案進(jìn)行了改進(jìn)，開發(fā)出新的反應(yīng)濺射技術(shù)，解決了鍍膜沉積速度問題，同時(shí)膜層的純度達(dá)到光學(xué)級(jí)別要求。表2.1是采用新型反應(yīng)濺射沉積技術(shù)，膜層沉積速度對(duì)比情況。

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濺射原理

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1.1 濺射定義

就像往平靜的湖水里投入石子會(huì)濺起水花一樣，用高速離子轟擊固體表面使固體中近表面的原子（或分子）從固體表面逸出，這種現(xiàn)象稱為濺射現(xiàn)象。

1.2 濺射的基本原理

濺射是指具有足夠高能量的粒子轟擊固體表面使其中的原子發(fā)射出來。早期人們認(rèn)為這一現(xiàn)象源于靶材的局部加熱。但是不久人們發(fā)現(xiàn)濺射與蒸發(fā)有本質(zhì)區(qū)別，并逐漸認(rèn)識(shí)到濺射是轟擊粒子與靶粒子之間動(dòng)量傳遞的結(jié)果。

磁控濺射原理

濺射過程即為入射離子通過--系列碰撞進(jìn)行能量和動(dòng)量交換的過程。

電子在電場(chǎng)的作用下加速飛向基片的過程中與Ar原子發(fā)生碰撞，電離出大量的Ar離子和電子，電子飛向基片，在此過程中不斷和Ar原子碰撞，產(chǎn)生更多的Ar離子和電子。在運(yùn)用該機(jī)理開發(fā)磁控膜的過程中，要注意以下幾個(gè)問題：①保證整體工藝中各個(gè)環(huán)節(jié)的可靠性。Ar離子在電場(chǎng)的作用下加速轟擊靶材，濺射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子(或分子)沉積在基片上成膜。

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