什么是磁控濺射？

磁控濺射是物理氣相沉積的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導(dǎo)體、絕緣體等多材料，且具有設(shè)備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。上世紀(jì) 70 年代發(fā)展起來的磁控濺射法更是實(shí)現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。因?yàn)槭窃诘蜌鈮合逻M(jìn)行高速濺射，必須有效地提高氣體的離化率。一個(gè)靶槍配套的是直流電源，用于導(dǎo)電材料的濺射鍍膜2：該鍍膜儀可以制備多種不同材料的薄膜，應(yīng)用非常廣泛。磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場(chǎng)，利用磁場(chǎng)對(duì)帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。

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磁控濺射的種類介紹

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，從而增大電子撞擊氣產(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。

靶源分平衡式和非平衡式，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)磁控陰極和非平衡態(tài)磁控陰極。具有一體化、占用空間小、靈活的特點(diǎn)，無需380V工業(yè)電，無需額外冷水機(jī)，采用無油干泵分子泵組，無需操心真空系統(tǒng)和操作間環(huán)境泵油污染。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，增加了碰撞幾率，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)，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。不管平衡還是非平衡，若磁鐵靜止，其磁場(chǎng)特性決定了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。濺射鍍膜又分為很多種，總體看，與蒸發(fā)鍍膜的不同點(diǎn)在于濺射速率將成為主要參數(shù)之一。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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磁控濺射鍍膜設(shè)備的主要用途

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1.各種功能性的薄膜鍍膜。所鍍的膜一般能夠吸收、透射、反射、折射、偏光等效果。

2.時(shí)裝裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用，比如說各種全反射鍍膜以及半透明鍍膜，可適用在手機(jī)外殼、鼠標(biāo)等產(chǎn)品上。

3.微電子行業(yè)領(lǐng)域中，其是一種非熱式鍍膜技術(shù)，主要應(yīng)用在化學(xué)氣象沉積上。

4.在光學(xué)領(lǐng)域中用途巨大，比如說光學(xué)薄膜(如增透膜)、低輻射玻 璃和透明導(dǎo)電玻璃等方面得到應(yīng)用。

5.在機(jī)械行業(yè)加工中，其表面功能膜、超硬膜等等。其作用能夠提供物品表面硬度從而提高化學(xué)穩(wěn)定性能，能夠延長物品使用周期。