如(rú)果靶材是磁性材料,磁力線被靶材屏蔽,磁力線難以穿透靶材在靶材表面上方形成磁場,磁控的(de)作用将大大降低(dī)。因此,濺射磁性材料時,一(yī)方面要求磁控靶的(de)磁場要強一(yī)些,另一(yī)方面靶材也要制備的(de)薄一(yī)些,以便磁力線能穿過靶材,在靶面上方産生磁控作用。
磁控濺射設備一(yī)般根據所采用的(de)電源的(de)不同又可(kě)分為(wèi)直流濺射和(hé)射頻濺射兩種。直流磁控濺射的(de)特點是在陽極基片和(hé)陰極靶之間加一(yī)個直流電壓,陽離(lí)子(zǐ)在電場的(de)作用下轟擊靶材,它的(de)濺射速率一(yī)般都比較大。但是直流濺射一(yī)般隻能用于金屬靶材,因為(wèi)如(rú)果是絕緣體靶材,則由于陽粒子(zǐ)在靶表面積累,造成所謂的(de)“靶中毒”,濺射率越來越低(dī)。
磁控濺射原理(lǐ):電子(zǐ)在電場的(de)作用下加速飛(fēi)向基片的(de)過程中與氩原子(zǐ)發生碰撞,電離(lí)出大量的(de)氩離(lí)子(zǐ)和(hé)電子(zǐ),電子(zǐ)飛(fēi)向基片。氩離(lí)子(zǐ)在電場的(de)作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的(de)靶材原子(zǐ),呈中性的(de)靶原子(zǐ)(或分子(zǐ))沉積在基片上成膜。二次電子(zǐ)在加速飛(fēi)向基片的(de)過程中受到磁場洛侖磁力的(de)影響,被束縛在靠近靶面的(de)等離(lí)子(zǐ)體區域內(nèi),該區域內(nèi)等離(lí)子(zǐ)體密度很高(gāo),二次電子(zǐ)在磁場的(de)作用下圍繞靶面作圓周運動,該電子(zǐ)的(de)運動路徑很長(cháng),在運動過程中不斷的(de)與氩原子(zǐ)發生碰撞電離(lí)出大量的(de)氩離(lí)子(zǐ)轟擊靶材,經過多次碰撞後電子(zǐ)的(de)能量逐漸降低(dī),擺脫磁力線的(de)束縛,遠離(lí)靶材,最終沉積在基片上。