磁控溅射的种类有哪些

磁控溅射包含许多种类。各有不同工作原理和使用对象。但有总共同点：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转，然后电子碰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。

磁控溅射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。磁控阴按照磁场位形散布不同，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相等，两磁力线闭合于靶面，很好地将电子/等离子体束缚在靶面邻近，增加了磕碰几率，提高了离化效率，因而在较低的工作气压和电压下就能起辉并保持辉光放电，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，两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，增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，其磁场特性决定了一般靶材使用率小于30。为增靶材使用率，可选用旋转磁场。但旋转磁场需要旋转机构，一起溅射速率要减小。

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。

用磁控靶源溅射金属和合金很简单，焚烧和溅射很方便。这是由于靶（阴），等离子体和被溅零件/真空腔体可形成回路。但若溅射绝缘体（如陶瓷），则回路断了。于是人们选用高频电源，回路中加入很强的电容，这样在绝缘回路中靶材成了一个电容。但高频磁控溅射电源贵重，溅射速率很小，一起接地技能很杂乱，因而难大规模选用。为处理此问题，创造晰磁控反应溅射。便是用金属靶，加入氩气和反应气体如氮气或氧气。当金属靶材撞向零件时由于能量转化，与反应气体化合生成氮化物或氧化物。

磁控反应溅射绝缘体看似简单，而实际操作困难。主要问题是反应不但发生在零件外表，也发生在阳，真空腔体外表以及靶源外表，然后引起救活，靶源和工件外表起弧等。德国莱宝创造的孪生靶源技能，很好的处理了这个问题。其原理是一对靶源互相为阴阳，然后消除阳外表氧化或氮化。

冷却是一切源（磁控，多弧，离子）所需，由于能量很大一部分转为热量，若无冷却或冷却缺乏，这种热量将使靶源温度达一千度以上然后溶化整个靶源。

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