磁控溅射丨影响薄膜质量的原因

溅射镀膜主要是在靶材表面形成等离子体，并且利用等离子体中荷能粒子轰击靶表面，使被溅射出来的粒子在基体表面形成镀层，即利用溅射现象而成膜的方法。溅射镀膜根据电极的结构和相对位置以及溅射镀膜的过程，可以分为直流二级溅射、三级(包括四极)溅射、磁控溅射、对向靶溅射、和 ECR 溅射等。

物理沉积方法对于要沉积在衬底上的材料通常具有很少的限制，并且实际上可以沉积任何材料。等离子体溅射的基本物理过程是高能物质和阴极靶内原子之间的动量交换。高能物质通常是惰性惰性气体的离子，因为它们比中性原子更容易加速穿过阴极鞘层到达阴极靶。与传统的真空镀膜相比，溅射镀膜具有许多的优点。例如，膜层和基体的附着力强；可以方便制取高熔点的薄膜；在大面积连续基板上可以制取均匀的膜层；容易控制膜成分，可以制取各种不同成分和配比的合金膜；可以进行反应溅射、制取多种化合物膜，可以方便地镀制多层膜；便于工业化生产，易于实现连续化、自动化等操作。近年来，磁控溅射技术在增加金属电离、提高靶材利用率、提高沉积速率和避免反应溅射中的靶材中毒等方面不断发展。磁控靶表面被溅射的程度是不均匀的。沿电子作旋轮线运动的跑道上，靶表面部分区域被离子优先溅射，形成溅射沟槽。研究表明，靶材的晶粒尺寸、表面微观形貌等在薄膜的制造中起着重要的作用。