磁控濺射系統(tǒng)包括許多類型，每個都有不同的工作原理和應用對象。 但是，它們有一個共同點：磁場和電場之間的相互作用導致電子在目標表面附近盤旋，從而增加了電子撞擊氬氣產(chǎn)生離子的可能性。 產(chǎn)生的離子在電場的作用下撞擊靶表面并濺射靶材料。

目標源分為平衡和不平衡類型。 平衡的靶源涂膜均勻，不平衡的靶源涂膜層與基材的結(jié)合力強。 平衡的目標光源主要用于半導體光學薄膜，不平衡的光源主要用于耐磨裝飾膜。 根據(jù)磁場配置，磁控管陰極可大致分為平衡磁控管陰極和不平衡磁控管陰極。 平衡磁控管陰極內(nèi)部和外部的電磁鋼磁通量大致相等。 兩極的磁力線在目標表面閉合，從而將電子/等離子體限制在目標表面附近，從而增加了碰撞的可能性并提高了電離效率。 它可以在壓力和電壓下點燃并維持輝光放電，目標利用率相對較高，但是由于電子沿著磁場線移動主要是封閉在目標表面上，因此基板區(qū)域的離子轟擊較少。 不平衡磁控管濺射技術(shù)概念是使磁控管陰極的外磁極的磁通量大于內(nèi)磁極的磁通量。 兩極的磁力線在目標表面上沒有完全閉合。 磁力線的一部分可以沿著目標的邊緣延伸到基板的區(qū)域。 增加基板區(qū)域的等離子體密度和氣體電離速率。 不論平衡與不平衡，如果磁體是靜止的，其磁場特性決定了總體目標利用率小于30％。 為了提高目標利用率，可以使用旋轉(zhuǎn)磁場。 但是旋轉(zhuǎn)磁場需要旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，同時降低了濺射速率。 旋轉(zhuǎn)磁場主要用于大型或有價值的目標。 如半導體薄膜濺射。 對于小型設(shè)備和通用工業(yè)設(shè)備，經(jīng)常使用多用途磁場固定目標源。

用磁控管靶源濺射金屬和合金很容易，并且點火和濺射也很方便。 這是因為靶（陰極），等離子體和濺射部分/真空腔可以形成電路。 但是，如果使用濺射絕緣體（例如陶瓷），則電路會損壞。 因此人們使用高頻電源，在環(huán)路中增加了一個堅固的電容器。 這樣，目標就成為絕緣電路中的電容器。 但是，高頻磁控管濺射電源價格昂貴，濺射率小，并且接地技術(shù)復雜，因此難以大規(guī)模采用。 為了解決這個問題，發(fā)明了磁控反應濺射。 使用金屬靶，添加氬氣和氮氣或氧氣等反應氣體。 金屬靶由于能量轉(zhuǎn)換而與零件碰撞時，會與反應性氣體結(jié)合形成氮化物或氧化物。 磁控反應濺射絕緣子似乎很容易，但實際操作卻很困難。 主要問題是反應不僅發(fā)生在零件表面，而且發(fā)生在陽極，真空腔的表面和目標源的表面。 這將導致滅火，目標源和工件表面起弧。 德國萊比錫發(fā)明的雙靶技術(shù)很好地解決了這個問題。 原理是一對目標源是彼此的陰極和陽極，從而消除了陽極表面的氧化或氮化。

文章內(nèi)容來源于網(wǎng)絡，如有問題，請與我們聯(lián)絡！