什么是磁控溅射？

Question

如题所述

Answer 1

磁控溅射是一种物理气相沉积（PVD）工艺，属于真空沉积工艺的一种。这个过程需要一个高真空室来为溅射创造一个低压环境。首先将包含等离子体的气体（通常为氩气）进入腔室。在阴极和阳极之间施加高负电压以启动惰性气体的电离。来自等离子体的正氩离子与带负电的靶材碰撞。高能粒子的每次碰撞都会导致目标表面（靶）的原子喷射到真空环境中并推进到基板表面上。强磁场通过将电子限制在目标表面（靶）附近、增加沉积速率并防止离子轰击对基板的损坏来产生高等离子体密度。

Answer 2

磁控溅射按照电源的不同，可以分为直流磁控溅射（DC）和射频磁控溅射（RF）。
　　顾名思义，直流磁控溅射运用的是直流电源，射频磁控溅射运用的是交流电源（射频属于交流范畴，频率是13.56MHz。我们平常的生活中用电频率为50Hz）。
　　两种方式的用途不太一样，直流磁控溅射一般用于导电型（如金属）靶材的溅射，射频一般用于非导电型（如陶瓷化合物）靶材的溅射。
　　两种方式的不同应用
　　直流磁控溅射只能用于导电的靶材（靶材表面在空气中或者溅射过程中不会形成绝缘层的靶材），并不局限于金属。譬如，对于铝靶，它的表面易形成不导电的氧化膜层，造成靶表面电荷积累（靶中毒），严重时直流溅射无法进行。这时候，就需要射频电源，简单的说，用射频电源的时候，有一小部分时间是在冲抵靶上积累的电荷，不会发生靶中毒。
　　射频磁控溅射一般都是针对绝缘体的靶材或者导电性相对较差的靶材，利用同一周期内电子比正离子速度快进而沉积到靶材上的电子数目比正离子数目多从而建立起自偏压对离子进行加速实现靶的溅射。
　　两种方式的特点：
　　1、直流溅射：对于导电性不是很好的金属靶，很难建立较高的自偏压，正离子无法获得足够的能量去轰击靶材
　　2、射频的设备贵，直流的便宜。