交流溅射，特别是交流平面磁控溅射，需要使用交流电源而不是直流电源。这种电源类型的改变为溅射工艺带来了几个关键的差异和优势。
交流溅射概述：
交流溅射用中频交流电源取代了传统的直流电源。这种改变将靶电位从恒定负电压变为交变脉冲电压。这种改变有助于消除异常放电现象，并提高基底附近的等离子体密度，而无需对靶材采取额外的冷却措施。
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详细说明：
- 电源改变：
- 在交流溅射中，传统平面磁控溅射中使用的直流电源被交流电源取代。这一变化是根本性的，因为它改变了靶材与等离子体的相互作用方式。
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交流溅射的靶材电位不像直流溅射那样是恒定的负电压，而是经历一系列交替的正负脉冲。这种动态电位有助于更有效地管理等离子体环境。
- 消除异常放电：
- 施加在靶材上的交变电压有助于减少或消除异常放电现象。这对于维持稳定高效的溅射过程至关重要。
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异常放电会破坏沉积过程的均匀性和质量，通过交流溅射减少或消除异常放电可提高整个过程的可靠性。
- 增强等离子体密度：
- 使用交流电源还能提高基底附近的等离子体密度。这是有好处的，因为较高的等离子体密度可提高离子轰击靶材的速率，从而提高沉积速率。
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由于施加到靶材表面的平均功率保持不变，因此无需对靶材采取额外的冷却措施即可实现这种提高。
- 交流溅射的优势：
- 交流溅射可有效溅射ZAO（掺铝氧化锌）靶材和其他半导体靶材等材料。与射频（RF）溅射相比，它对操作人员的伤害较小。
- 它可以消除化合物薄膜反应溅射过程中可能出现的靶材中毒问题，从而稳定沉积过程。
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交流溅射的工艺参数易于控制，薄膜厚度可以更加均匀。
- 磁场效应：
交流平面磁控溅射中磁场的存在有助于集中电子，从而提高电子密度。电子密度的增加会增强氩的电离，从而提高氩离子轰击靶材的速率，提高沉积速率。
总之，交流溅射，特别是在平面磁控溅射中，通过提高工艺稳定性、效率和处理各种靶材的能力，比传统的直流溅射有了显著的改进。
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