磁控溅射的种类有哪些

2021-03-11

  磁控溅射包括多种。它们有不同的工作原理和应用对象。但有一个共同点:利用磁场和电场的相互作用,电子会绕目标表面旋转,从而增加电子撞击氩产生离子的概率。在电场作用下,产生的离子与目标表面碰撞,并溅出目标。

  目标来源可分为平衡型和非平衡型。平衡型靶源涂层均匀,非平衡型靶源涂层与基体有较强的粘附力。平衡靶主要用于半导体光学薄膜,而非平衡靶主要用于装饰膜的磨损。根据磁场结构的分布,磁控管阴较大致可分为平衡型和非平衡型磁控管阴极。平衡态磁控管阴极内外磁体的磁通量大致相等。

  两极磁路与目标表面紧密相连,使电子/等离子体在靶面附近受到限制,增加了碰撞概率,增加了电离效率。因此,辉光放电可以在较低的工作压力和电压下启动和保持,目标材料的利用率相对较高,不平衡磁控溅射技术的概念是磁控管阴极的外极磁通量大于内极磁通量,而两极磁力线在目标表面没有全闭合。某些磁力线可以沿目标边缘延伸到基底区域,这样,如果磁体静止,某些电子可以沿磁力线延伸到基底,无论平衡或非平衡,都会增加衬底区域的等离子体密度和气体电离速率,其磁场特性决定了一般目标利用率小于30%。

  为了增加目标材料的利用率,可以利用旋转磁场。但旋转磁场需要旋转机制,减小溅射速率。旋转磁场主要用于大型或有价值的目标。如半导体薄膜溅射。对于小型设备和一般工业设备,通常采用磁控溅射。


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