真空磁控濺射鍍膜

所謂濺射就是用荷能粒子（通常用惰性氣體的正離子）去轟擊固體（以下稱靶材）表面，從而引起靶材表面上的原子（或分子）從其中逸出的一種現(xiàn)象。新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝公司新開(kāi)發(fā)的磁控、蒸發(fā)多用鍍膜機(jī)，配用改進(jìn)型高真空抽氣系統(tǒng)及全自動(dòng)控制系統(tǒng)，抽速快、效率高、操作簡(jiǎn)單、工作可靠。這一現(xiàn)象是格洛夫（Grove）于1842年在實(shí)驗(yàn)研究陰極腐蝕問(wèn)題時(shí)，陰極材料被遷移到真空管壁上而發(fā)現(xiàn)的。

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磁控濺射的工作原理

是指電子在電場(chǎng)E的作用下，在飛向基片過(guò)程中與原子發(fā)生碰撞，使其電離產(chǎn)生出Ar正離子和新的電子；新電子飛向基片，Ar離子在電場(chǎng)作用下加速飛向陰極靶，并以高能量轟擊靶表面，使靶材發(fā)生濺射。在濺射粒子中，中性的靶原子或分子沉積在基片上形成薄膜，而產(chǎn)生的二次電子會(huì)受到電場(chǎng)和磁場(chǎng)作用，產(chǎn)生E（電場(chǎng)）×B（磁場(chǎng)）所指的方向漂移，簡(jiǎn)稱E×B漂移，其運(yùn)動(dòng)軌跡近似于磁控濺射一條擺線。烘烤的目的是徹底清除基片表面殘余的水份,并使基片加熱到一定的溫度,很多材質(zhì)在較高的基片溫度下可以增強(qiáng)結(jié)合力和膜層的致密性。若為環(huán)形磁場(chǎng)，則電子就以近似擺線形式在靶表面做圓周運(yùn)動(dòng)，它們的運(yùn)動(dòng)路徑不僅很長(zhǎng)，而且被束縛在靠近靶表面的等離子體區(qū)域內(nèi)，并且在該區(qū)域中電離出大量的Ar 來(lái)轟擊靶材，從而實(shí)現(xiàn)了高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加，二次電子的能量消耗殆盡，逐漸遠(yuǎn)離靶表面，并在電場(chǎng)E的作用下終沉積在基片上。由于該電子的能量很低，傳遞給基片的能量很小，致使基片溫升較低。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過(guò)程。入射粒子在靶中經(jīng)歷復(fù)雜的散射過(guò)程，和靶原子碰撞，把部分動(dòng)量傳給靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成級(jí)聯(lián)過(guò)程。在這種級(jí)聯(lián)過(guò)程中某些表面附近的靶原子獲得向外運(yùn)動(dòng)的足夠動(dòng)量，離開(kāi)靶被濺射出來(lái)。

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磁控濺射設(shè)備的主要用途

（1）各種功能性薄膜：如具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜。例如，低溫沉積氮化硅減反射膜，以提高太陽(yáng)能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。也就是說(shuō),采用合金靶磁控濺射時(shí),工藝參數(shù)的窗口很窄且極不穩(wěn)定。（2）裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用，如各種全反射膜及半透明膜等，如手機(jī)外殼，鼠標(biāo)等。（3） 在微電子領(lǐng)域作為一種非熱式鍍膜技術(shù)，主要應(yīng)用在化學(xué)氣相沉積（CVD）或金屬有機(jī)（4）化學(xué)氣相沉積（MOCVD）生長(zhǎng)困難及不適用的材料薄膜沉積，而且可以獲得大面積非常均勻的薄膜。（5） 在光學(xué)領(lǐng)域：中頻閉合場(chǎng)非平衡磁控濺射技術(shù)也已在光學(xué)薄膜（如增透膜）、低輻射玻璃和透明導(dǎo)電玻璃等方面得到應(yīng)用。特別是透明導(dǎo)電玻璃目前廣泛應(yīng)用于平板顯示器件、太陽(yáng)能電池、微波與射頻屏蔽裝置與器件、傳感器等。（6）在機(jī)械加工行業(yè)中，表面功能膜、超硬膜，自潤(rùn)滑薄膜的表面沉積技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)得到長(zhǎng)足發(fā)展，能有效的提高表面硬度、復(fù)合韌性、耐磨損性和抗高溫化學(xué)穩(wěn)定性能，從而大幅度地提高涂層產(chǎn)品的使用壽命。磁控濺射除上述已被大量應(yīng)用的領(lǐng)域，還在高溫超導(dǎo)薄膜、鐵電體薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜發(fā)光材料、太陽(yáng)能電池、記憶合金薄膜研究方面發(fā)揮重要作用。

磁控濺射鍍膜的優(yōu)點(diǎn)

磁控濺射鍍膜是現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的技術(shù)之一，磁控濺射鍍膜技術(shù)正廣泛應(yīng)用于透明導(dǎo)電膜、光學(xué)膜、超硬膜、抗腐蝕膜、磁性膜、增透膜、減反膜以及各種裝飾膜，在國(guó)1防和國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中的作用和地位日益強(qiáng)大。電子光學(xué)制造行業(yè)行業(yè)中，其是這種非快熱式鍍一層薄薄的膜技術(shù)性，關(guān)鍵運(yùn)用在有機(jī)化學(xué)氣候堆積上。鍍膜工藝中的薄膜厚度均勻性，沉積速率，靶材利用率等方面的問(wèn)題是實(shí)際生產(chǎn)中十分關(guān)注的。磁控濺射鍍膜儀廠家?guī)懔私飧啵?

磁控濺射技術(shù)發(fā)展過(guò)程中各項(xiàng)技術(shù)的突破一般集中在等離子體的產(chǎn)生以及對(duì)等離子體進(jìn)行的控制等方面。通過(guò)對(duì)電磁場(chǎng)、溫度場(chǎng)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(chǎng)設(shè)汁等。

濺射鍍膜膜厚均勻性是間接衡量鍍膜工藝的標(biāo)準(zhǔn)之一，它涉及鍍膜過(guò)程的各個(gè)方面。因此，制備膜厚均勻性好的薄膜需要建立一個(gè)濺射鍍膜膜厚均勻性綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)，對(duì)濺射鍍膜的各個(gè)方面進(jìn)行分類、歸納和總結(jié)，找出其內(nèi)在聯(lián)系。

磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應(yīng)用對(duì)象。但有一共同點(diǎn)：利用磁場(chǎng)與電場(chǎng)交互作用，使電子在靶表面附近成螺旋狀運(yùn)行，從而增大電子撞擊ya氣產(chǎn)生離子的概率。所產(chǎn)生的離子在電場(chǎng)作用下撞向靶面從而濺射出靶材。

用磁控靶源濺射金屬和合金很容易，點(diǎn)火和濺射很方便。這是因?yàn)榘校帢O），等離子體，和被濺零件/真空腔體可形成回路。但若濺射絕緣體如陶瓷則回路斷了。

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