磁控溅射的介绍和种类

磁控溅射是物理气相沉积的一种。一般的溅射法可被用于制备金属、半导体、绝缘体等多资料，且具有设备简单、易于控制、镀膜面积大和附着力强等长处。上世纪 70 年代发展起来的磁控溅射法更是实现了高速、低温、低损伤。因为是在低气压下进行高速溅射，有必要有效地进步气体的离化率。磁控溅射经过在靶阴外表引入磁场，使用磁场对带电粒子的束缚来进步等离子体密度以添加溅射率。
磁控溅射包含很多品种。各有不同作业原理和使用对象。但有一共同点：使用磁场与电场交互作用，使电子在靶外表邻近成螺旋状运行，然后电子撞击氩气发生离子的概率。所发生的离子在电场作用下撞向靶面然后溅射出靶材。
靶源分平衡式和非平衡式，平衡式靶源镀膜均匀，非平衡式靶源镀膜膜层和基体结合力强。平衡靶源多用于半导体光学膜，非平衡多用于磨损装饰膜。磁控阴依照磁场位形分布不同，大致可分为平衡态磁控阴和非平衡态磁控阴。平衡态磁控阴内外磁钢的磁通量大致持平，南北磁力线闭合于靶面，很好地将电子/等离子体束缚在靶面邻近，添加了磕碰几率，进步了离化功率，因而在较低的作业气压和电压下就能起辉并维持辉光放电，靶材使用率相对较高。但由于电子沿磁力线运动主要闭合于靶面，基片区域所受离子轰击较小。非平衡磁控溅射技能，即让磁控阴外磁磁通大于内磁，南北磁力线在靶面不完全闭合，部分磁力线可沿靶的边际延伸到基片区域，然后部分电子可以沿着磁力线扩展到基片，添加基片区域的等离子体密度和气体电离率。不论平衡还对错平衡，若磁铁停止，其磁场特性决议了一般靶材使用率小于30。可采用旋转磁场。但旋转磁场需求旋转组织，同时溅射速率要减小。旋转磁场多用于大型或贵重靶，如半导体膜溅射。关于小型设备和一般工业设备，多用磁场停止靶源。