直流反應磁控濺射鍍膜工藝的弱點及其改進方法

    由于直流磁控反應濺射鍍膜能夠精確地控制工藝參數(shù)和膜層特性，沉積速率高，易于實現(xiàn)大面積鍍膜，因此已經成為薄膜沉積技術中的重要方法之一，活躍在真空鍍膜的領域中。然而，由于這種鍍膜工藝，不但靶材利用率低、濺射產額有限、靶在反應濺射過程中非刻蝕區(qū)堆積著因氣相反應而生成的絕緣層，并且在其絕緣層表面上積累了大量的正電荷，最終會引起靶面電流放電，導致從靶面上噴射液滴，這不但可使正在生長著的薄膜產生嚴重的缺陷，而且還會隨著電弧放電頻率的進一步增長而使濺射過程難于進行。此外，在反應過程中由于磁控陰極的外部邊緣以及周圍的陽極都會被覆蓋上絕緣層，使陽極的作用逐漸消失，等離子體阻抗不斷增加，從而可能造成工藝參數(shù)不穩(wěn)定，成膜的重復性變壞等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

    為了解決這些問題，近年來雖然對磁控濺射鍍膜工藝中常常采用的兩種靶型，圓柱形和平面形磁控濺射靶進行了一些改進，如旋轉形圓柱磁控靶可以使靶材利用率從普通形平面磁控靶的25%提高到80%。但是，并不是所有的濺射靶材都能夠制成圓筒形管材或將靶材粘接到圓柱形管筒的表面上，所以，濺射材料仍然有較大的局限性。對平面形磁控靶也通過在靶下部增設磁極移動裝置使靶材利用率得到一定的提高，但是，在適應大面積工業(yè)生產的要求上還是要有相當?shù)木嚯x。

    中頻電源供電的孿生靶就是在這種情況下發(fā)展起來的一種新的磁控濺射方法，即所謂的“Twin Mag”。由于它的濺射工藝即使在沉積氧化物、氮化物時也能在長時間內獲得較高的沉積速率和穩(wěn)定的鍍膜狀態(tài)。因而，特別適宜于大面積鍍膜工業(yè)化生產的需要。當前已經成為炙手可熱的一種新的薄膜制26備方法，而且，已經快速地得到了應用。

——本文由濺射鍍膜設備廠家廣東振華發(fā)布