圓柱形平面式磁控濺射靶的特點與設計原理(編輯修改稿)
2025-08-18 05:41 本頁面
【文章內容簡介】 原理 由于磁場B的作用，一方面在陰極靶的周圍，形成一個高密度的輝光等離子區(qū)，在該區(qū)域電離出大量的A+r來轟擊靶的表面，濺射出大量的金屬粒子向工件表面沉積；另一方面，二次電子e1在加速飛向靶表面的同時，受到磁場B的洛倫茲力作用，以擺線和螺旋線的復合形式在靶表面作圓周運動．隨著碰撞次數(shù)的增加，電子e1的能量逐漸降低，傳給基片的能量很小，故基片的溫升較低．當濺射量達到一定程度后，靶表面的材料也就被消耗掉，形成拓寬的腐蝕環(huán)形凹狀區(qū)［1］． 磁控濺射靶在鍍膜過程中的重要作用 磁控濺射靶是真空磁控濺射鍍膜的核心部件，它的重要作用主要表現(xiàn)在以下兩個方面(1)對于大面積表面的鍍膜，磁控濺射靶影響著膜層的均勻性與重復性；(2)當膜層材料為貴重金屬時，靶的結構決定著靶材(形成薄膜的材料)，即該貴重金屬的利用率．3 常用的磁控濺射靶及其優(yōu)缺點 矩形平面靶 矩形平面靶的結構簡圖如圖2所示［1］，磁場方向與靶面陰極平行，形成環(huán)形磁場，該磁場與電場E正交．當真空室內充入氬氣后，便被電離放電，放電產(chǎn)生的A+r離子轟擊陰極(靶)的表面．二次電子e1受磁場B的洛侖茲力作用，沿垂直于磁力線方向運動(如圖3所示)．這些電子運動路徑長，增加了氣體分子磁撞的機會，使氣體的電離幾率增加，進而增大了濺射速率． 圖2 矩形平面靶的結構圖3 靶表面由磁場構成的封閉環(huán)形跑道矩形平面靶的特點是結構簡單，通用性強，膜層均勻性與重復性好．但缺點是靶材的利用率低，一般約為20%［2］左右．當輝光區(qū)，即磁力線分布區(qū)域的靶材消耗到一定程度時，將形成條形凹坑，靶材體變薄，凹坑深度達到一定程度時，靶材就不能繼續(xù)使用． 同軸圓柱形磁控濺射靶 同軸圓柱形磁控濺射靶如圖4所示［2］，磁力線平行于靶表面，并與電場E正交．磁
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