磁控濺射設備
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磁控靶

2020-07-14 13:52:24
磁控靶
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磁控靶

磁控靶

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,從而增大電子撞擊氬氣產生離子的概率。所產生的離子在電場作用下撞向靶面從而濺射出靶材。

靶源分平衡式和非平衡式,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,大致可分為平衡態磁控陰極和非平衡態磁控陰極。平衡態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,增加了碰撞幾率,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,基片區域所受離子轟擊較小。非平衡磁控濺射技術,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域,從而部分電子可以沿著磁力線擴展到基片,增加基片區域的等離子體密度和氣體電離率。不管平衡還是非平衡,若磁鐵靜止,其磁場特性決定了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設備,多用磁場靜止靶源。


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