雙靶磁控濺射處理

磁控濺射是物理中氣相沉積的一種。一般的濺射法可被用于制備金屬、半導體、絕緣體等多材料，且具有設備簡單、易于控制、鍍膜面積大和附著力強等優(yōu)點。上世紀70年代發(fā)展起來的磁控濺射法更是實現(xiàn)了高速、低溫、低損傷。因為是在低氣壓下進行高速濺射，必須有效地提高氣體的離化率。磁控濺射通過在靶陰極表面引入磁場，利用磁場對帶電粒子的約束來提高等離子體密度以增加濺射率。磁控濺射是入射粒子和靶的碰撞過程。入射粒子在靶中經歷復雜的散射過程，和靶原子碰撞，把部分動量傳給靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成級聯(lián)過程。在這種級聯(lián)過程中某些表面附近的靶原子獲得向外運動的足夠動量，離開靶被濺射出來。磁控濺射鍍膜的適用范圍：高級產品零/部件表面的裝飾鍍中的應用。雙靶磁控濺射處理

反應磁控濺射：以金屬、合金、低價金屬化合物或半導體材料作為靶陰極，在濺射過程中或在基片表面沉積成膜過程中與氣體粒子反應生成化合物薄膜，這就是反應磁控濺射。反應磁控濺射普遍應用于化合物薄膜的大批量生產，這是因為(1)反應磁控濺射所用的靶材料和反應氣體純度很高，因而有利于制備高純度的化合物薄膜。(2)通過調節(jié)反應磁控濺射中的工藝參數,可以制備化學配比或非化學配比的化合物薄膜，通過調節(jié)薄膜的組成來調控薄膜特性。(3)反應磁控濺射沉積過程中基板升溫較小，而且制膜過程中通常也不要求對基板進行高溫加熱，因此對基板材料的限制較少。(4)反應磁控濺射適于制備大面積均勻薄膜，并能實現(xiàn)單機年產上百萬平方米鍍膜的工業(yè)化生產。上海專業(yè)磁控濺射步驟直流二極濺射采用直流光放電，三極濺射采用熱陰極支撐光放電。

磁控濺射靶材鍍膜過程中，影響靶材鍍膜沉積速率的因素：濺射電流：磁控靶的濺射電流與濺射靶材表面的離子電流成正比，因此也是影響濺射速率的重要因素。磁控濺射有一個普遍規(guī)律，即在較佳氣壓下沉積速度較快。因此，在不影響薄膜質量和滿足客戶要求的前提下，從濺射良率考慮氣體壓力的較佳值是合適的。改變?yōu)R射電流有兩種方法：改變工作電壓或改變工作氣體壓力。濺射功率：濺射功率對沉積速率的影響類似于濺射電壓。一般來說，提高磁控靶材的濺射功率可以提高成膜率。然而,這并不是一個普遍的規(guī)則。在磁控靶材的濺射電壓低，濺射電流大的情況下，雖然平均濺射功率不低，但離子不能被濺射，也不能沉積。前提是要求施加在磁控靶材上的濺射電壓足夠高，使工作氣體離子在陰極和陽極之間的電場中的能量足夠大于靶材的"濺射能量閾值"。

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。就是用金屬靶，加入氬氣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。直流濺射方法用于被濺射材料為導電材料的濺射和反應濺射鍍膜中，其工藝設備簡單，有較高的濺射速率。

磁控濺射鍍膜常見領域應用：1.一些不適合化學氣相沉積(MOCVD)的材料可以通過磁控濺射沉積，這種方法可以獲得均勻的大面積薄膜。2.機械工業(yè)：如表面功能膜、超硬膜、自潤滑膜等.這些膜能有效提高表面硬度、復合韌性、耐磨性和高溫化學穩(wěn)定性，從而大幅度提高產品的使用壽命.3.光領域：閉場非平衡磁控濺射技術也已應用于光學薄膜(如增透膜)、低輻射玻璃和透明導電玻璃.特別是，透明導電玻璃普遍應用于平板顯示器件、太陽能電池、微波和射頻屏蔽器件和器件、傳感器等。有些鍍膜要用到射頻電源，如功率大，需做好屏蔽處理。雙靶磁控濺射處理

對于大部分材料，只要能制成靶材，就可以實現(xiàn)濺射。雙靶磁控濺射處理

非平衡磁控濺射離子轟擊在鍍膜前可以起到清洗工件的氧化層和其他雜質，活化工件表面的作用，同時在工件表面上形成偽擴散層，有助于提高膜層與工件表面之間的結合力。在鍍膜過程中，載能的帶電粒子轟擊作用可達到膜層的改性目的。比如，離子轟擊傾向于從膜層上剝離結合較松散的和凸出部位的粒子，切斷膜層結晶態(tài)或凝聚態(tài)的優(yōu)勢生長，從而生更致密，結合力更強，更均勻的膜層，并可以較低的溫度下鍍出性能優(yōu)良的鍍層。非平衡磁控濺射技術的運用，使平衡磁控濺射遇到的沉積致密、成分復雜薄膜的問題得以解決。雙靶磁控濺射處理

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