磁控濺射鍍膜與其他鍍膜技術(shù)相比，其顯著特征為：工作參數(shù)有大的動態(tài)調(diào)節(jié)范圍鍍膜沉積速度和厚度(鍍膜區(qū)域的狀態(tài)) 容易控制，對磁控靶的幾何形狀沒有設(shè)計(jì)上的限制，以保證鍍膜的均勻性；膜層沒有液滴顆粒問題；幾乎所有金屬、合金和陶瓷材料都可以制成靶材料；通過直流或射頻磁控濺射，可以生成純金屬或配比精確恒定的合金鍍膜，以及氣體參與的金屬反應(yīng)膜，滿足薄膜多樣和高精度的要求。磁控濺射鍍膜的典型工藝參數(shù)為：工作壓強(qiáng)為0.1Pa；靶電壓300~700V；靶功率密度1~36W/cm2。磁控濺射的具體特點(diǎn)有：

(1)沉積速率高。由于采用磁控電極，可以獲得非常大的靶轟擊離子電流，因此，靶表面的濺射刻蝕速率和基片面上的膜沉積速率都很高。

(2)功率效率高。低能電子與氣體原子的碰撞概率高，因此氣體離化率大大增加。相應(yīng)地，放電氣體(或等離子體) 的阻抗大幅度降低。因此，直流磁控濺射與直流二極濺射相比，即使工作壓力由 1~10Pa 降低到 10-210-1Pa 濺射電壓也同時(shí)由幾千伏降低到幾百伏，濺射效率和沉積速率反而成數(shù)量級增加。

(3)低能濺射。由于靶上施加的陰極電壓低，等離子體被磁場束縛在陰極附近的空間中，從而抑制了高能帶電粒子向基片一側(cè)人射。因此，由帶電粒子轟擊引起的，對半導(dǎo)體器件等基體造成的損傷程度比其他濺射方式低。

(4)基片溫度低。磁控濺射的濺射率高，是因?yàn)樵陉帢O靶的磁場作用區(qū)域以內(nèi)，即靶放電跑道上的局部小范圍內(nèi)的電子濃度高，而在磁作用區(qū)域以外特別是遠(yuǎn)離磁場的基片表面附近，電子濃度就因發(fā)散而低得多，甚至可能比二極濺射還要低 (因?yàn)槎叩墓ぷ鳉怏w壓力相差一個(gè)數(shù)量級)。因此，在磁控濺射條件下，轟擊基片表面的電子濃度要遠(yuǎn)低于普通二級濺射中的電子濃度，而由于入射基片的電子數(shù)量的減少，從而避免了基片溫度的過度升高。此外，在磁控濺射方式中，磁控濺射裝置的陽極可以設(shè)在陰極附近四周，基片架也可以不接地，處于懸浮電位，這樣電子可不經(jīng)過接地的基片架，而通過陽極流走，從而使得轟擊被鍍基片的高能電子減少，減少了由電子人射造成的基片熱量增加，大大地減弱次電子轟擊基片導(dǎo)致的發(fā)熱。

(5)靶的不均勻刻蝕。在傳統(tǒng)的磁控濺射靶中，采用的是不均勻磁場，因此會使等離子體產(chǎn)生局部收聚效應(yīng)，會使靶上局部位置的濺射刻蝕速率極大，其結(jié)果是靶上會產(chǎn)生顯著的不均勻刻蝕。靶材的利用率一般為 30%左右。為提高靶材的利用率，可以采取各種改進(jìn)措施，如改善靶磁場的形狀及分布，使磁鐵在靶陰極內(nèi)部移動等等。

(6)磁性材料靶濺射困難。如果濺射靶是由高磁導(dǎo)率的材料制成，磁力線會直接通過靶的內(nèi)部發(fā)生磁短路現(xiàn)象，從而使磁控放電難于進(jìn)行。為了產(chǎn)生空間磁場，人們進(jìn)行了各種研究，例如，使靶材內(nèi)部的磁場達(dá)到飽和，在靶上留許多縫隙促使其產(chǎn)生更多的漏磁使靶的溫度升高，或使靶材的磁導(dǎo)率降低等。

本文由磁控濺射鍍膜設(shè)備廠家廣東振華科技發(fā)布。