磁控濺射的種類：磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應(yīng)用對象。但有一共同點：利用磁場與電場交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運行，從而增大電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場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。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。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，靶材利用率相對較高。但由于電子沿磁力線運動主要閉合于靶面，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展到基片，增加基片區(qū)域的等離子體密度和氣體電離率。磁控濺射發(fā)展至今，除了上述一般濺射方法的優(yōu)點外，還實現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。江西反應(yīng)磁控濺射原理

磁控濺射的工藝研究：1、傳動速度：玻璃基片在陰極下的移動是通過傳動來進行的。低傳動速度使玻璃在陰極范圍內(nèi)經(jīng)過的時間更長，這樣就可以沉積出更厚的膜層。不過，為了保證膜層的均勻性，傳動速度必須保持恒定。鍍膜區(qū)內(nèi)一般的傳動速度范圍為每分鐘0~600英寸之間。根據(jù)鍍膜材料、功率、陰極的數(shù)量以及膜層的種類的不同，通常的運行范圍是每分鐘90~400英寸之間。2、距離與速度及附著力：為了得到較大的沉積速率并提高膜層的附著力，在保證不會破壞輝光放電自身的前提下，基片應(yīng)當(dāng)盡可能放置在離陰極較近的地方。濺射粒子和氣體分子的平均自由程也會在其中發(fā)揮作用。當(dāng)增加基片與陰極之間的距離，碰撞的幾率也會增加，這樣濺射粒子到達基片時所具有的能力就會減少。所以，為了得到較大的沉積速率和較好的附著力，基片必須盡可能地放置在靠近陰極的位置上。多層磁控濺射處理中頻交流磁控濺射在單個陰極靶系統(tǒng)中，與脈沖磁控濺射有同樣的釋放電荷、防止打弧作用。

非平衡磁控濺射的磁場有邊緣強，也有中部強，導(dǎo)致濺射靶表面磁場的“非平衡”。磁控濺射靶的非平衡磁場不只有通過改變內(nèi)外磁體的大小和強度的永磁體獲得，也有由兩組電磁線圈產(chǎn)生，或采用電磁線圈與永磁體混合結(jié)構(gòu)，還有在陰極和基體之間增加附加的螺線管，用來改變陰極和基體之間的磁場，并以它來控制沉積過程中離子和原子的比例。非平衡磁控濺射系統(tǒng)有兩種結(jié)構(gòu)，一種是其芯部磁場強度比外環(huán)高，磁力線沒有閉合，被引向真空室壁，基體表面的等離子體密度低，因此該方式很少被采用。另一種是外環(huán)磁場強度高于芯部磁場強度，磁力線沒有完全形成閉合回路，部分外環(huán)的磁力線延伸到基體表面，使得部分二次電子能夠沿著磁力線逃逸出靶材表面區(qū)域，同時再與中性粒子發(fā)生碰撞電離，等離子體不再被完全限制在靶材表面區(qū)域，而是能夠到達基體表面，進一步增加鍍膜區(qū)域的離子濃度，使襯底離子束流密度提高，通?？蛇_5mA/cm2以上。這樣濺射源同時又是轟擊基體表面的離子源，基體離子束流密度與靶材電流密度成正比，靶材電流密度提高，沉積速率提高，同時基體離子束流密度提高，對沉積膜層表面起到一定的轟擊作用。

真空磁控濺射鍍膜技術(shù)的特點：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。有些鍍膜要用到射頻電源，如功率大，需做好屏蔽處理。

磁控濺射法：磁控濺射法是在高真空充入適量的氬氣，在陰極和陽極之間施加幾百K直流電壓，在鍍膜室內(nèi)產(chǎn)生磁控型異常輝光放電，使氬氣發(fā)生電離。優(yōu)勢特點：較常用的制備磁性薄膜的方法是磁控濺射法。氬離子被陰極加速并轟擊陰極靶表面，將靶材表面原子濺射出來沉積在基底表面上形成薄膜。通過更換不同材質(zhì)的靶和控制不同的濺射時間，便可以獲得不同材質(zhì)和不同厚度的薄膜。磁控濺射法具有鍍膜層與基材的結(jié)合力強、鍍膜層致密、均勻等優(yōu)點。磁鐵有助于加速薄膜的生長，因為對原子進行磁化有助于增加目標(biāo)材料電離的百分比。廣東真空磁控濺射處理

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。江西反應(yīng)磁控濺射原理

真空磁控濺射為什么必須在真空環(huán)境？濺射過程是通過電能，使氣體的離子轟擊靶材，就像磚頭砸土墻，土墻的部分原子濺射出來，落在所要鍍膜的基體上的過程。如果氣體太多，氣體離子在運行到靶材的過程中，很容易跟路程中的其他氣體離子或分子碰撞，這樣就不能加速，也濺射不出靶材原子來。所以需要真空狀態(tài)。而如果氣體太少，氣體分子不能成為離子，沒有很多可以轟擊靶材，所以也不行。只能選擇中間值，有足夠的氣體離子可以轟擊靶材，而在轟擊過程中，不至于因為氣體太多而相互碰撞致使失去太多的能量的氣體量。所以必須在較為恒定的真空狀態(tài)下。此狀態(tài)根據(jù)氣體分子直徑和分子自由程計算。一般在0.2-0.5Pa之間。江西反應(yīng)磁控濺射原理