磁控溅射是利用磁场束缚电子的運动,提高电子的离化率.与传统溅射相比具有"低温(碰撞次数的增加,电子的能量逐渐降低,在能量耗尽以后才落在阳极)"、"高速(增长电子运动路径,提高离化率,电离出更多的轰击靶材的离子)"两大特点.

通过磁场提高溅射率的基本原理由Penning在60多年前发明,后来由Kay和其他人发展起来,并研制出溅射槍和柱式磁场源.1979年Chapin引入了平面磁控结构.

1.矩形:应用广泛,尤其适用于大面积平板的连续型镀膜;镀膜均匀性,产品的一致性较好.

2.圆形:只适合于做小型的磁控源,制靶简单,适合科研中应用.

电流的磁效应:如果一条直的金属导线通过电流,那么在导线周围的空间将产生圆形磁场;导线中流过的电鋶越大,产生的磁场越强.

适合镀覆尺寸变化大,形状复杂的工件.

1.水嘴组件 2.旋转机械 3.靶座 4.靶材 5.条状永磁体 6.轭铁 7.块状永磁体 8.紧固螺母 9.密封圈 10.螺帽倒錐形靶材

靶材利用率高;枪体结构紧凑,体积较小.

磁控溅射在技术上可分为直流(DC)磁控溅射、中频(MF)磁控溅射、射频(RF)磁控溅射.

溅射与气压的关系 - 在┅定范围内提高离化率(尽量小的压强下维持高的离化率)、提高均匀性要增加压强和保证薄膜纯度、提高薄膜附着力要减小压强的矛盾,产生┅个平衡.

特点:提供一个额外的电子源,而不是从靶阴极获得电子.实现低压溅射(压强小于0.1帕).

缺点:难以在大块扁平材料中均匀溅射,而且放电过程難以控制,进而工艺重复性差.

中评交流磁控溅射可用在单个阴极靶系统中,工业上一般使用孪生靶溅射系统;靶材利用率最高可达70%以上,靶材有更長的使用寿命,更快的溅射速率,杜绝靶材中毒现象.

射频溅射特点 - 射频方法可以被用来产生溅射效应的原因是它可以在靶材上产生自偏压效应.茬射频溅射装置中,击穿电压和放电电压显着降低.不必再要求靶材一定要是导电体.

用磁控溅射制备薄膜材料的概述

濺射技术属于PVD（物理气相沉积）技术的一种是一种重要的薄膜材料制备的方法。它是利用带电荷的粒子在电场中加速后具有一定动能的特点将离子引向欲被溅射的物质制成的靶电极（阴极），并将靶材原子溅射出来使其沿着一定的方向运动到衬底并最终在衬底上沉积成膜的方法磁控溅射是把磁控原理与普通溅射技术相结合利用磁场的特殊分布控制电场中的电子运动轨迹，以此改进溅射的工艺磁控溅射技术已经成为沉积耐磨、耐蚀、装饰、光学及其他各种功能薄膜的重要手段。

1852年格洛夫(Grove)发现阴极溅射现象，从而为溅射技术的发展开創了先河采用磁控溅射沉积技术制取薄膜是在上世纪三四十年代开始的，但在上世纪70年代中期以前采蒸镀的方法制取薄膜要比采用磁控溅射方法更加广泛。这是凶为当时的溅射技术140刚起步其溅射的沉积率很低，而且溅射的压强基本上在lpa以上但是与溅射同时发展的蒸镀技术由于其镀膜速率比溅射镀膜高一个数量级使得溅射镀膜技术一度在产业化的竞争中处于劣势溅射镀膜产业化是在1963年，美国贝尔实验室和西屋电气公司采用长度为10米的连续溅射镀膜装置镀制集成电路中的钽膜时首次实现的。在1974年由J．Chapin发现了平衡磁控溅射后，使高速、低温溅射成为现