应用于磁控溅射设备

磁控溅射原理：

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 来轰击靶材，从而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。由于该电子的能量很低，传递给基片的能量很小，致使基片温升较低。

磁控溅射是入射粒子和靶的碰撞过程。入射粒子在靶中经历复杂的散射过程，和靶原子碰撞，把部分动量传给靶原子，此靶原子又和其他靶原子碰撞，形成级联过程。在这种级联过程中某些表面附近的靶原子获得向外运动的足够动量，离开靶被溅射出来。

射频磁控溅射是适用于各种金属和非金属材料的一种溅射沉积方法。由于直流溅射在溅射靶上加负电压，因而就只能溅射导体材料，溅射绝缘靶时，由于放电不能持续而不能溅射绝缘物质。为了沉积介质薄膜，采用高频电源将使溅射过程摆脱靶材导电性的限制。通常采用的射频频率为13.56MHz。       当交流电源的频率低于50kHz时，气体放电的情况与直流时候的相比没有根本的改变。当频率超过50kHz以后，放电过程开始出现变化：1、在两极之间不断振荡运动的电子可从高频电场中获得足够的能量并使得气体分子电离，而由电离过程产生的二次电子对于维持放电的重要性相对下降。2、高频电场可以经由其它阻抗耦合进入沉淀室，而不必再要求电极一定要是导体。也可以认为，由于所用电源是射频的，射频电流可以通过绝缘体两面间的电容而流动，从而能对绝缘体进行溅射。但用金属靶时，与上述绝缘靶的情况不同，靶上没有自偏压作用的影响，只有靶处在负电位的半周期内溅射才能发生。所以，在普通射频溅射装置中要在靶上串接一个电容，以隔断直流成分，这样金属靶也能受到自偏压作用的影响。  

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