直流反應(yīng)磁控濺射鍍膜工藝的弱點(diǎn)及其改進(jìn)方法

    由于直流磁控反應(yīng)濺射鍍膜能夠精確地控制工藝參數(shù)和膜層特性，沉積速率高，易于實(shí)現(xiàn)大面積鍍膜，因此已經(jīng)成為薄膜沉積技術(shù)中的重要方法之一，活躍在真空鍍膜的領(lǐng)域中。然而，由于這種鍍膜工藝，不但靶材利用率低、濺射產(chǎn)額有限、靶在反應(yīng)濺射過程中非刻蝕區(qū)堆積著因氣相反應(yīng)而生成的絕緣層，并且在其絕緣層表面上積累了大量的正電荷，最終會(huì)引起靶面電流放電，導(dǎo)致從靶面上噴射液滴，這不但可使正在生長(zhǎng)著的薄膜產(chǎn)生嚴(yán)重的缺陷，而且還會(huì)隨著電弧放電頻率的進(jìn)一步增長(zhǎng)而使濺射過程難于進(jìn)行。此外，在反應(yīng)過程中由于磁控陰極的外部邊緣以及周圍的陽極都會(huì)被覆蓋上絕緣層，使陽極的作用逐漸消失，等離子體阻抗不斷增加，從而可能造成工藝參數(shù)不穩(wěn)定，成膜的重復(fù)性變壞等現(xiàn)象的出現(xiàn)。

    為了解決這些問題，近年來雖然對(duì)磁控濺射鍍膜工藝中常常采用的兩種靶型，圓柱形和平面形磁控濺射靶進(jìn)行了一些改進(jìn)，如旋轉(zhuǎn)形圓柱磁控靶可以使靶材利用率從普通形平面磁控靶的25%提高到80%。但是，并不是所有的濺射靶材都能夠制成圓筒形管材或?qū)胁恼辰拥綀A柱形管筒的表面上，所以，濺射材料仍然有較大的局限性。對(duì)平面形磁控靶也通過在靶下部增設(shè)磁極移動(dòng)裝置使靶材利用率得到一定的提高，但是，在適應(yīng)大面積工業(yè)生產(chǎn)的要求上還是要有相當(dāng)?shù)木嚯x。

    中頻電源供電的孿生靶就是在這種情況下發(fā)展起來的一種新的磁控濺射方法，即所謂的“Twin Mag”。由于它的濺射工藝即使在沉積氧化物、氮化物時(shí)也能在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)獲得較高的沉積速率和穩(wěn)定的鍍膜狀態(tài)。因而，特別適宜于大面積鍍膜工業(yè)化生產(chǎn)的需要。當(dāng)前已經(jīng)成為炙手可熱的一種新的薄膜制26備方法，而且，已經(jīng)快速地得到了應(yīng)用。

——本文由濺射鍍膜設(shè)備廠家廣東振華發(fā)布