真空溅射镀膜是指待镀材料源(称为靶)和基体一起放入真空室中,然后利用正离子轰击作为阴极的靶,使靶材中的原子、分子逸出并在基体表面上凝聚成膜。
1、 直流溅射镀膜 直流溅射镀膜又称为阴极溅射镀膜,被镀膜的基体和固定基体的工件架为阳极(通常接地),被溅射材料做成靶作为阴极,真空室内真空度先抽到10-2Pa以下,再通入气体(通常氩气),使工作气压为10Pa,靶上加的工作直流电压-2KV~-5KV使之产生异常辉光放电,等离子区中的正离子由于被阴极靶前的阴极电位降所加速而轰击阴极靶,从而使靶材产生溅射。
2、磁控溅射镀膜 磁控溅射是70年代迅速发展起来的一种“高速低温溅射技术”。磁控溅射是在阴极靶表面上方形成一个正交电磁场,当溅射产生的二次电子
阴极位降区内被加速为高能电子后,并不直接飞向阴极而是在正交电磁场作用下作来回振荡运动,在运动中高能电子不断地与气体分子发生碰撞,并向后者转移能量,使之电离而本身变为低能电子,消除了高能电子对基体轰击,体现了“低能”特点;与直流溅射相比,工作气压降至10-1Pa,溅射电压降到102量级,靶的电流密度101mA/cm2,使溅射速度大大提高,体现“高速”特点。溅射电压300V~600V,工作气压10-1Pa~100Pa。
3、反应溅射镀膜 在溅射镀膜时,将某种反应气体通入镀膜室并达到一定的分压,即可改变或控制沉积特性,获得不同于靶材的新物质薄膜,如各种金属氧化物、氮化物、碳化物及绝缘介质等薄膜。
4、中频溅射镀膜 镀膜室常用于两个并排安置,形状相同的磁控靶的溅射镀膜,两个靶被称为孪生靶,频率一般为40KHz。