磁控溅射镀膜机

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真空镀膜机利用这种溅射方法在基体上沉积薄膜是1877年问世的。但是，利用这种方法沉积薄膜的初期存在着溅射速率低，成膜速度慢，并且必须在装置上设置高压和通入惰性气体等一系列问题。因此，发展缓慢险些被淘汰。只是在化学活性强的金属、难容金属、介质以及化合物等材料上得到了少量的应用。直到20世纪70年代，由于磁控溅射及时的出现，才使溅射镀膜得到了迅速的发展，开始走入了复兴的道路。这是因为磁控溅射法可以通过正交电磁场对电子的约束，增加了电子与气体分子的碰撞概率，这样不但降低了加在阴极上的电压，而且提高了正离子对靶阴极的溅射速率，减少了电子轰击基体的概率，从而降低了它的温度，即具备了;高速、低温的两大特点。到了80年代，虽然他的出现仅仅十几年间，它就从实验室中脱颖而出，真正地进入了工业大生产的领域。而且，随着科学技术的进一步发展，近几年来在溅射镀膜领域中推出了离子束增强溅射，采用宽束强流离子源结合磁场调制，并与常规的二极溅射相结合组成了一种新的溅射模式。而且，又将中频交流电源引入到磁控溅射的靶源中。这种被称为孪生靶溅射的中频交流磁控溅射技术，不但消除了阳极的;消失;效应。真空磁控溅射镀膜所谓溅射就是用荷能粒子（通常用惰性气体的正离子）去轰击固体（以下称靶材）表面，从而引起靶材表面上的原子（或分子）从其中逸出的一种现象。而且，也解决了阴极的问题，从而极大地提高了磁控溅射的稳定性。为化合物薄膜制备的工业化大生产提供了坚实的基础。近年来急速镀膜的复兴与发展已经作为人们炙手可热的一种新兴的薄膜制备技术而活跃在真空镀膜的技术领域中。

磁控溅射镀膜机的工作原理

控溅射原理电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与原子发生碰撞，电离出大量的离子和电子，电子飞向基片。离子在电场的作用下加速轰击靶材，溅射出大量的靶材原子，呈中性的靶原子（或分子）沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响，被束缚在靠近靶面的等离子体区域内，该区域内等离子体密度很高，二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动，该电子的运动路径很长，在运动过程中不断的与原子发生碰撞电离出大量的离子轰击靶材，经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低，摆脱磁力线的束缚，远离靶材，终沉积在基片上。 磁控溅射就是以磁场束缚和延长电子的运动路径，改变电子的运动方向，提高工作气体的电离率和有效利用电子的能量。电子的归宿不仅仅是基片，真空室内壁及靶源阳极也是电子归宿。但一般基片与真空室及阳极在同一电势。磁场与电场的交互作用使单个电子轨迹呈三维螺旋状，而不是仅仅在靶面圆周运动。至于靶面圆周型的溅射轮廓，那是靶源磁场磁力线呈圆周形状。在真空环境中向靶材（阴极）下充入工艺气体气（Ar），气在外加电场（由直流或交流电源产生）作用下发生电离生成离子（Ar ），同时在电场E的作用下，离子加速飞向阴极靶并以高能量轰击靶表面，使靶材产生溅射。磁力线分布方向不同会对成膜有很大关系。 在机理下工作的不光磁控溅射，多弧镀靶源，离子源，等离子源等都在此原理下工作。所不同的是电场方向，电压电流大小而已。

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磁控溅射镀膜设备技术的特点

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(1)工件变形小 由于工件表面均匀覆盖辉光，温度一致性好，可以通过控制功率输出来实现均匀升温。另阴极溅射抵消了渗人元素引起的尺寸扩一大

(2) 渗层的***和结构易于控制 通过调整工艺参数，可得到单相或多相的渗层***

(3)工件无须附加清理 阴极溅射可以有效去除氧化膜，净化工件表面，同时真空处理无新生氧化膜，这些都减少了附加设备和工时，降低了成本。

(4) 防渗方便 不需渗的地方可简单地遮蔽起来，对环境无公害，无污染，劳动条件好。

(5) 经济效益高，能耗小 虽然初始设备***较大，但工艺成本极低，是一种廉价的工程技术方法。此外，离子轰击渗扩技术易实现工艺过程或渗层质量的计算机控制，质量重复性好，可操作性强。