溅射

定义：入射正离子轰击靶阴极时，平均每 个正离子能从靶阴极中打出的原子数。
影响因素：入射离子（种类、能量、角 度）、靶材的结构和种类、靶材温度、溅 射压强。 溅射率最佳值：入射离子能量在150—— 10keV、入射角度60°——80°、入射离子的 质量越大。

影响因素：靶材、入射离子的种类、能量 （能量分布呈麦克斯韦分布）。 特点：a、原子序数大的溅射原子能量较高， 原子序数小的速度较高。 b、同轰击能量下，溅射原子溢出能 量随入射离子质量呈线性增加。 c、平均逸出能量随入射离子能量增 加而增加。但入射能量到达较高值是，平均 逸出能量趋于恒定。
优点： ①射频溅射可以在低气压 （210 –2Pa）下进 行。 ②可以溅射任何材料，包括导体、半导体和 介质材料做的靶。 ③溅射速率高，对于SiO2 ,可以达200nm/min； ④膜层致密，针孔少、纯度高； ⑤膜与工件附着牢固。

工作原理图：
工作原理：以磁场来改变电子的运动方向,并 束缚和延长电子的运动轨迹,从而提高了电 子对工作气体的电离几率，有效地利用了 电子的能量。因此，使正离子对靶材轰击 所引起的靶材溅射更加有效(高速)。同时， 受正交电磁场束缚的电子,又只能在其能量 要耗尽时才沉积在基片上(基片温升少) 。
1、溅射的基本原理 2、溅射镀膜的特点 3、溅射参数 4、溅射装置
①溅射阈值 ②溅射率 ③溅射粒子的速度和能量


定义：溅射阈值是指将靶材原子溅射出来 所需的入射离子最小能量值。
影响因素：靶材、原子序数（阈值随原子 序数增加而减少）等。 溅射条件：入射离子能量大于溅射阈值。

pass

①辉光放电直流溅射 ②三极溅射 ③射频溅射 ④磁控溅射 ⑤对靶溅射 ⑥离子束溅射


工作原理：用膜材制成阴极靶，并接上负 高压，为了在辉光放电过程中使靶表面保 持可控的负高压，靶材必须是导体。工作 时，先将真空室预抽到高真空(如10 –3 Pa)， 然后，通入氩气使真空室内压力维持在1— 10Pa时，接通电源使在阴极和阳极间产生异 常辉光放电，并建立起等离子区，其中带 正电的氩离子受到电场加速而轰击阴极靶， 从而使靶材产生溅射。
优点： ①磁控溅射可得到很高的溅射速率；(高速) ②在溅射金属时还可避免二次电子轰击而使基板 保持接近冷态，这对使用单晶和塑料基板具有 重要意义；(低温) ③磁控溅射电源可为DC也可为RF放电工作，故 能制备各种材料。 缺点： ①在对强磁性材料进行溅射时，因几乎所有磁通 都通过磁性靶，须对靶源进行专门处理。 ②使用绝缘材料靶会使基板温度上升； ③靶的利用率较低(约30％)，这是由于靶侵蚀不 均匀的原因。

工作原理图：

工作原理：两只靶相对安置，所加磁场和 靶表面垂直，且磁场和电场平行。阳极放 置在与靶面垂直部位，和磁场一起起到约 束等离子体的作用。二次电子飞出靶面后， 被垂直靶的阴极位降区的电场加速。电子 在向阳极运动过程中受磁场作用，作洛仑 兹运动。

工作原理图：
优点： ①溅射速率高 ②基板温度低 ③可淀积磁性薄膜

工作原理：是在真空室内附加一个热阴极， 由它发射电子并和阳极产生等离子体。同 时使靶相对于该等离子体为负电位，用等 离子体中的正离子轰击靶材而进行溅射。

来自百度文库
工作原理图：
优点：
可以在远低于传统二极溅射系统所需压强 （≤10^-3Torr）条件下运行。 缺点： 难以从大块扁平靶中产生均匀溅射，而且， 放电过程难以控制，进而工艺重复性差。


工作原理：离子束系由惰性气体或反应气 体的离子组成，离子的能量较高，由它们 去轰击由需要淀积的材料组成的靶上，引 起靶原子溅射，再淀积到基片上形成薄膜。

工作原理图:
优点： ①在10–3 Pa的高真空下，在非等离子状态下成膜， 淀积的薄膜很少掺有气体杂质，纯度较高； ②淀积发生在无场区城，基片不再是电路的一部 分，不会由于快速电子轰击使基片引起过热， 所以基片的温升低； ③可以对制膜条件进行独立的严格的控制，重复 性较好； ④适用于制备多成份膜的多层膜。 缺点： 装置较复杂，成膜速率低。

工作原理：如果在靶上施加的是射频电压， 当溅射靶电压处于上半周时,由于电子的质 量比离子的质量小得多，故其迁移率很高, 仅用很短时间就可以飞向靶面，中和其表 面积累的正电荷，从而实现对绝缘材料的 持续溅射。并且在靶面又迅速积累大量的 电子,使其表面因空间电荷呈现负电位，导 致在射频电压的正半周时也吸引离子轰击 靶材。从而实现了在正、负半周中，均可 产生溅射。

工作原理图：
辉光放电是在真空度约为1～10Pa的稀薄气体 中，两个电极之间加上电压时产生的一种气 体放电现象。
优点： 结构简单，可获得大面积膜厚均匀的薄膜。 缺点： (1)溅射参数不易独立控制，放电电流易随电 压和气压变化，工艺重复性差； (2)(不用油扩散泵)溅射装置的排气系统，若采 用油扩散泵，因在直流二极溅射的压力范 围内，扩散泵几乎不起作用，主阀处于关 闭状态，排气速率小，所以残留气体对膜 层污染较严重，膜纯度较差； (3)基片温升高(达数百度左右)、淀积速率低； (4)靶材必须是良导体。