磁控濺射種類

磁控濺射包括很多種類。各有不同工作原理和應用對象。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Ar產生離子的概率。所產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合力強。平衡靶源多用于半導體光學膜，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)和非平衡磁控陰極。特別是NSN系列在13、14年出的問題特別多，搞得很多人談磁控膜色變的地步。平衡態(tài)磁控陰極內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概念，即讓磁控陰極外磁極磁通大于內磁極，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，增加基片磁控濺射區(qū)域的等離子體密度和氣體電離率.不管平衡非平衡，若磁鐵靜止，其磁場特性決定一般靶材利用率小于30%。為增大靶材利用率，可采用旋轉磁場。但旋轉磁場需要旋轉機構，同時濺射速率要減小。旋轉磁場多用于大型或貴重靶。如半導體膜濺射。對于小型設備和一般工業(yè)設備，多用磁場靜止靶源。

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用磁控靶源濺射金屬和合金很容易，點火和濺射很方便。這是因為靶（陰極），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。于是人們采用高頻電源，回路中加入很強的電容。這樣在絕緣回路中靶材成了一個電容。但高頻磁控濺射電源昂貴，濺射速率很小，同時接地技術很復雜，因而難大規(guī)模采用。為解決此問題，發(fā)明了磁控反應濺射。這樣中空玻璃，一些門窗廠，幕墻公司、小規(guī)模的玻璃深加工工廠，都可以生產low-e中空玻璃了，加上政府政策的支持與引導，大大的加快了low-e玻璃的發(fā)展與普及。就是用金屬靶，加入Ar和反應氣體如氮氣或氧氣。當金屬靶材撞向零件時由于能量轉化，與反應氣體化合生成氮化物或氧化物。磁控反應濺射絕緣體看似容易，而實際操作困難。主要問題是反應不光發(fā)生在零件表面，也發(fā)生在陽極，真空腔體表面，以及靶源表面。從而引起滅火，靶源和工件表面起弧等。其原理是一對靶源互相為陰陽極，從而消除陽極表面氧化或氮化。冷卻是一切源（磁控，多弧，離子）所必需，因為能量很大一部分轉為熱量，若無冷卻或冷卻不足，這種熱量將使靶源溫度達一千度以上從而溶化整個靶源。

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磁控濺射中靶zhong毒是怎么回事,一般的影響因素是什么？

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靶zhong毒的物理解釋

（1）一般情況下，金屬化合物的二次電子發(fā)射系數比金屬的高，靶zhong毒后，靶材表面都是金屬化合物，在受到離子轟擊之后，釋放的二次電子數量增加，提高了空間的導通能力，降低了等離子體阻抗，導致濺射電壓降低。從而降低了濺射速率。一般情況下磁控濺射的濺射電壓在400V-600V之間，當發(fā)生靶zhong毒時，濺射電壓會顯著降低。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,很多材質在較高的基片溫度下可以增強結合力和膜層的致密性。（2）金屬靶材與化合物靶材本來濺射速率就不一樣，一般情況下金屬的濺射系數要比化合物的濺射系數高，所以靶zhong毒后濺射速率低。（3）反應濺射氣體的濺射效率本來就比惰性氣體的濺射效率低，所以反應氣體比例增加后，綜合濺射速率降低。