為了解決陰極濺射的缺陷,，人們在20世紀70年代的時候開發(fā)出了直流磁控濺射技術(shù)，它有效地克服了陰極濺射速率低和電子使基片溫度升高的弱點,，因而獲得了迅速發(fā)展和普遍應(yīng)用,。其原理是：在磁控濺射中,，由于運動電子在磁場中受到洛侖茲力，它們的運動軌跡會發(fā)生彎曲甚至產(chǎn)生螺旋運動,，其運動路徑變長,，因而增加了與工作氣體分子碰撞的次數(shù)，使等離子體密度增大,，從而磁控濺射速率得到很大的提高,，而且可以在較低的濺射電壓和氣壓下工作，降低薄膜污染的傾向,；另一方面也提高了入射到襯底表面的原子的能量,，因而可以在很大程度上改善薄膜的質(zhì)量,。同時，經(jīng)過多次碰撞而喪失能量的電子到達陽極時,，已變成低能電子,，從而不會使基片過熱。因此磁控濺射法具有“高速”,、“低溫”的優(yōu)點,。該方法的缺點是不能制備絕緣體膜，而且磁控電極中采用的不均勻磁場會使靶材產(chǎn)生明顯的不均勻刻蝕,，導(dǎo)致靶材利用率低,，一般只為20%-30%。反應(yīng)磁控濺射沉積過程中基板升溫較小,，而且制膜過程中通常也不要求對基板進行高溫加熱,。河北真空磁控濺射方案

磁控濺射鍍膜就是在真空中利用荷能粒子轟擊靶表面，使被轟擊出的粒子沉積在基片上的技術(shù),。通常,，利用低壓惰性氣體輝光放電來產(chǎn)生入射離子。陰極靶由鍍膜材料制成,，基片作為陽極,，真空室中通入0.1-10Pa的氬氣或其它惰性氣體，在陰極（靶）1-3KV直流負高壓或13.56MHz的射頻電壓作用下產(chǎn)生輝光放電,。電離出的氬離子轟擊靶表面,，使得靶原子濺出并沉積在基片上，形成薄膜,。濺射方法很多,，主要有二級濺射、三級或四級濺射,、磁控濺射,、對靶濺射、射頻濺射,、偏壓濺射,、非對稱交流射頻濺射、離子束濺射以及反應(yīng)濺射等,。吉林平衡磁控濺射技術(shù)真空磁控濺射鍍膜這種工藝可以沉積任何氧化物,、碳化物以及氮化物材料的薄膜。

磁控濺射技術(shù)發(fā)展過程中各項技術(shù)的突破一般集中在等離子體的產(chǎn)生以及對等離子體進行的控制等方面,。通過對電磁場,、溫度場和空間不同種類粒子分布參數(shù)的控制，使膜層質(zhì)量和屬性滿足各行業(yè)的要求,。膜厚均勻性與磁控濺射靶的工作狀態(tài)息息相關(guān),，如靶的刻蝕狀態(tài),，靶的電磁場設(shè)汁等，因此,，為保證膜厚均勻性,，國外的薄膜制備公司或鍍膜設(shè)備制造公司都有各自的關(guān)于鍍膜設(shè)備(包括中心部件“靶”)的整套設(shè)計方案。同時,，還有很多專門從事靶的分析,、設(shè)計和制造的公司，并開發(fā)相關(guān)的應(yīng)用設(shè)計軟件,，根據(jù)客戶的要求對設(shè)備進行優(yōu)化設(shè)計,。國內(nèi)在鍍膜設(shè)備的分析及設(shè)計方面與國際先進水平之間還存在較大差距。

磁控濺射的基本原理是利用Ar一O2混合氣體中的等離子體在電場和交變磁場的作用下,，被加速的高能粒子轟擊靶材表面,，能量交換后，靶材表面的原子脫離原晶格而逸出,，轉(zhuǎn)移到基體表面而成膜,。磁控濺射的特點是成膜速率高，基片溫度低,，膜的粘附性好,，可實現(xiàn)大面積鍍膜。該技術(shù)可以分為直流磁控濺射法和射頻磁控濺射法,。磁控濺射設(shè)備一般根據(jù)所采用的電源的不同又可分為直流濺射和射頻濺射兩種。直流磁控濺射的特點是在陽極基片和陰極靶之間加一個直流電壓,，陽離子在電場的作用下轟擊靶材,，它的濺射速率一般都比較大。但是直流濺射一般只能用于金屬靶材,，因為如果是絕緣體靶材,，則由于陽粒子在靶表面積累，造成所謂的“靶中毒”,，濺射率越來越低,。磁控濺射鍍膜的適用范圍：在鋁合金制品裝飾中的應(yīng)用。

真空磁控濺射鍍膜工藝具備以下特點：1,、沉積速率大,。由于采用高速磁控電極，可獲得的離子流很大,，有效提高了此工藝鍍膜過程的沉積速率和濺射速率,。與其它濺射鍍膜工藝相比，磁控濺射的產(chǎn)能高,、產(chǎn)量大,、于各類工業(yè)生產(chǎn)中得到普遍應(yīng)用,。2、功率效率高,。磁控濺射靶一般選擇200V-1000V范圍之內(nèi)的電壓,，通常為600V，因為600V的電壓剛好處在功率效率的較高有效范圍之內(nèi),。3,、濺射能量低。磁控靶電壓施加較低,，磁場將等離子體約束在陰極附近,，可防止較高能量的帶電粒子入射到基材上。磁控濺射就是以磁場束縛和延長電子的運動路徑,，改變電子的運動方向,。江蘇真空磁控濺射鍍膜

磁控濺射靶材的分類：根據(jù)材料的成分不同，靶材可分為金屬靶材,、合金靶材,、無機非金屬靶材等。河北真空磁控濺射方案

磁控濺射技術(shù)是一門起源較早,，但至今仍能夠發(fā)揮很大作用的技術(shù),。它的優(yōu)越性不只體現(xiàn)在鍍膜方面，更滲透到各個行業(yè)領(lǐng)域,。時至如今,，我國的濺射技術(shù)水平較之以前有了很大的突破。隨著時代進步和現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)需求,，社會對磁控濺射工藝的要求也越來越高,，這就需要廣大科研人員不斷深入探究，對這項技術(shù)進行進一步研究和改良,，增強其精度和功能,，滿足日益增長的現(xiàn)代工業(yè)需求，更好的為社會發(fā)展和科學(xué)進步貢獻力量,。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所,。河北真空磁控濺射方案