磁控溅射是一种薄膜沉积技术,它利用磁场提高目标表面附近等离子体的生成效率,从而促进材料在基底上的沉积。这种方法开发于 20 世纪 70 年代,具有高速、低损伤和低温操作的特点。
增强等离子体生成:
磁控溅射的关键创新是在靶材表面增加一个封闭磁场。这种磁场会捕获靶材附近的电子,使其沿着磁通线螺旋上升,而不是立即被吸引到基底上。这种捕获增加了电子与氩原子(或工艺中使用的其他惰性气体原子)碰撞的概率,从而促进了等离子体的产生。靶材表面附近等离子体密度的提高使靶材的溅射效率更高。溅射机制:
在磁控溅射中,高能离子被电场加速冲向靶材。这些离子与靶材碰撞,将动能传递给靶材的原子。如果传递的能量足以克服靶原子的结合能,这些原子就会在溅射过程中从表面喷射出来。喷出的材料随后沉积到附近的基底上,形成薄膜。
优点和应用:
与传统的溅射方法相比,磁控溅射中磁场的使用使沉积过程更加可控和高效。这种效率可带来更高的沉积率和更好的薄膜质量。磁控溅射的应用多种多样,从为微电子涂层、改变材料特性到为产品添加装饰膜,不一而足。