磁控溅射镀膜原理及工艺(PPT44页)

磁控溅射镀膜原理及工艺扌商要：真空镀膜技术作为一种产生特定膜层的技术，在现实生产生活中有着广泛的 应用。

真空镀膜技术有三种形式，即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。

这里主要讲一下由溅射镀膜技术发展来的嫌控溅射镀膜的原理及相应工艺的研究。

关键i 司：溅射；溅射变量；工作气压：沉积率。

绪论溅射现象于1870年开始用于镀膜技术，1930年以后由于提高了沉积速率而逐渐用于工业生 产。

常用二极溅射设备如右图。

通常将欲沉积的材料制成板材-靶，固定在阴 极上。

基片置于正对靶而的阳极上，距靶一定距离。

系统抽至高真空E 充入（10〜1）帕的气体（通常 为氫气），在阴极和阳极间如几千伏电压，两极间 即产生辉光放电。

放电产生的正离子在电场作用下 飞向阴极，与靶表面原子碰撞，受碰撞从靶而逸出 的靶原子称为溅射原子，其能量在1至几十电子伏 范围内。

溅射原子在基片表面沉积成膜。

其中磁控 溅射可以被认为是镀膜技术中最突出的成就之一。

它以溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好、装 置性能稳定、操作控制方便等优点，成为镀膜工业 应用领域（特别是建筑镀膜玻璃、透明导电膜玻璃、 柔性基材卷绕镀等对大而积的均匀性有特别苛刻 要求的连续镀膜场合）的首选方案。

1磁控溅射原理溅射属于PDV （物理气相沉积）三种基本方法：真空蒸发、溅射、离子镀（空心阴极离子 镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀）中的一种。

礁控溅射的工作原理是指电子在电场E 的作用下，在飞向基片过程中与氮原子发生碰撞， 使其电离产生出Ar 正离子和新的电子；新电子飞向基片，Ar 正离子在电场作用下加速飞向阴极 靶，并以高能量轰击靶表而，使靶材发生溅射。

在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基 片上形成萍膜，而产生的二次电子会受到电场和礁场作用，产生E （电场）XB （磁场）所指的 方向漂移，简称EXB 漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。

若为环形磁场，则电子就以近似摆线 形式在靶表而做圆周运动，它们的运动路径不仅很长，而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区 域内，并且在该区域中电离出大量的Ar 正离子来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。

磁控溅射镀膜原理及工艺摘要：真空镀膜技术作为一种产生特定膜层的技术,在现实生产生活中有着广泛的应用。

真空镀膜技术有三种形式,即蒸发镀膜、溅射镀膜和离子镀。

这里主要讲一下由溅射镀膜技术发展来的磁控溅射镀膜的原理及相应工艺的研究。

关键词:溅射；溅射变量；工作气压；沉积率。

绪论溅射现象于1870年开始用于镀膜技术,１9３0年以后由于提高了沉积速率而逐渐用于工业生产。

常用二极溅射设备如右图。

通常将欲沉积的材料制成板材－靶，固定在阴极上。

基片置于正对靶面的阳极上，距靶一定距离。

系统抽至高真空后充入(10~１)帕的气体（通常为氩气）,在阴极和阳极间加几千伏电压,两极间即产生辉光放电。

放电产生的正离子在电场作用下飞向阴极，与靶表面原子碰撞,受碰撞从靶面逸出的靶原子称为溅射原子，其能量在１至几十电子伏范围内。

溅射原子在基片表面沉积成膜。

其中磁控溅射可以被认为是镀膜技术中最突出的成就之一。

它以溅射率高、基片温升低、膜-基结合力好、装置性能稳定、操作控制方便等优点,成为镀膜工业应用领域(特别是建筑镀膜玻璃、透明导电膜玻璃、柔性基材卷绕镀等对大面积的均匀性有特别苛刻要求的连续镀膜场合)的首选方案。

１磁控溅射原理溅射属于PDV（物理气相沉积)三种基本方法：真空蒸发、溅射、离子镀（空心阴极离子镀、热阴极离子镀、电弧离子镀、活性反应离子镀、射频离子镀、直流放电离子镀)中的一种。

磁控溅射的工作原理是指电子在电场E的作用下,在飞向基片过程中与氩原子发生碰撞,使其电离产生出Ar正离子和新的电子；新电子飞向基片,Ａr正离子在电场作用下加速飞向阴极靶,并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。

在溅射粒子中，中性的靶原子或分子沉积在基片上形成薄膜，而产生的二次电子会受到电场和磁场作用,产生E（电场）×Ｂ（磁场）所指的方向漂移，简称E×B漂移，其运动轨迹近似于一条摆线。

若为环形磁场,则电子就以近似摆线形式在靶表面做圆周运动,它们的运动路径不仅很长,而且被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，并且在该区域中电离出大量的Ａｒ正离子来轰击靶材，从而实现了高的沉积速率。

磁控溅射镀膜原理及工艺嘿，朋友们！今天咱来聊聊一个听起来挺高大上，但其实也挺有意思的事儿——磁控溅射镀膜。

这玩意儿啊，在咱们生活里可有着不少神奇的应用呢，不过它到底是咋回事呢？别急，听我慢慢给你唠唠。

话说有一次，我去一个工厂参观（为啥去呢，因为我这人对各种新鲜玩意儿都好奇呗）。

一进那个车间，哇，就看到各种机器在嗡嗡响，工人们都在忙碌着。

我就像个刘姥姥进大观园似的，这儿瞅瞅那儿看看。

然后就注意到了一台特别的机器，旁边的师傅说这就是搞磁控溅射镀膜的家伙。

我凑近一看，这机器看起来还挺复杂的。

师傅就开始给我讲解啦，他说啊，磁控溅射镀膜呢，就像是一场微观世界的“魔法大战”。

你看啊，在这个机器里面，有一个目标材料，就好比是一个“宝藏库”。

然后呢，有一些氩气之类的气体被充进去，这些气体就像是一群调皮的小精灵。

当给这个机器加上电场和磁场的时候，哇塞，神奇的事情就发生了！那些氩气小精灵们就开始变得兴奋起来，它们会和目标材料发生碰撞。

这一碰撞可不得了，就把目标材料里的原子啊、分子啊之类的给撞出来了，就像从宝藏库里挖出了宝贝一样。

这些被撞出来的“小宝贝” 们就会在电场和磁场的作用下，朝着要镀膜的物体飞去，然后一层一层地沉积在上面，就像是给这个物体穿上了一层神奇的“外衣”。

我当时就觉得，这也太神奇了吧！师傅还说，这个磁控溅射镀膜的工艺啊，可是有很多讲究的。

比如说，那个电场和磁场的强度啊，气体的压力啊，还有温度啥的，都得控制得刚刚好。

就像做饭一样，火候、调料都得合适，不然这道菜（哦，不对，是这层膜）就做不好。

而且啊，不同的材料镀膜，还会有不同的效果呢。

比如说给手机屏幕镀膜，就能让屏幕更耐磨、更清晰；给眼镜镜片镀膜呢，就可以防反光、防刮花。

这就像是给这些东西都加上了一层超级保护罩，让它们变得更厉害啦！我在那看了好久，越看越觉得这磁控溅射镀膜真是个了不起的技术。

它虽然是在微观世界里进行的一场“魔法”，但却对我们的生活产生了这么大的影响。