作者：深圳市英能电气有限公司
时间：2024-07-17
磁控溅射原理可以归纳为以下几个关键步骤和要点：
电场与磁场作用：
磁控溅射在靶阴极表面引入磁场，形成一个正交电磁场。
当溅射产生的二次电子在阴极位降区内被加速为高能电子后，并不直接飞向阳极，而是在正交电磁场作用下作来回振荡的近似摆线的运动。
电子与气体分子的碰撞：
高能电子不断与气体分子(如氩气)发生碰撞，并向后者转移能量，使之电离。
碰撞产生Ar正离子和新的电子，新电子继续参与上述过程，而Ar离子则在电场作用下加速飞向阴极靶。
靶材溅射：
Ar离子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。
二次电子的运动：
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。
在环形磁场中，电子以近似摆线形式在靶表面做圆周运动，它们的运动路径很长，被束缚在靠近靶表面的等离子体区域内。
电离与沉积：
在上述区域内，电子电离出大量的Ar来轰击靶材，实现了高的沉积速率。
随着碰撞次数的增加，二次电子的能量消耗殆尽，逐渐远离靶表面，并在电场E的作用下最终沉积在基片上。
基片温度：
由于二次电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低，体现了磁控溅射“低温”的特点。
靶源类型：
磁控溅射的靶源分为平衡式和非平衡式，平衡式靶源镀膜均匀，非平衡式靶源镀膜膜层和基体结合力强。
磁控溅射通过以上原理实现了高速、低温、低损伤的溅射过程，成为物理气相沉积(PVD)领域中的一项重要技术。
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