探究磁控溅射镀膜工艺决定品质的关键参数

溅射阈值

溅射阈值是将靶材原子溅射出来所需的入射离子的最小能量值。入射离子的种类对其影响较小，而靶材却息息相关。能离子量超过溅射阈值后，在150ev以前，溅射产额和离子能量的平方成正比；在150ev~1kev之间，溅射产额和离子能量成正比；在1kev~10kev范围内，溅射产额无显著变化；而能量再增加，溅射产额呈现下降的趋势。

溅射产额

溅射产额是入射离子轰击靶材时，平均每个正离子能从靶材打出的原子数。这一数值主要受到靶材的原子序数、入射离子的种类、离子入射角度以及靶材的温度的影响。

1、溅射产额随靶材原子序数的变化呈现出一种有趣的周期性模式。具体来说，随着靶材原子壳层电子填满程度的增加，溅射产额也会相应变大。

2、入射离子种类对溅射产额的影响，溅射产额随入射原子序数增加而周期性增加。

3、离子入射角度对溅射产额的影响也十分显著。在相同的靶材和入射离子条件下，溅射产额会随着离子入射角的增大而增加。当角度增大到70°~80°时，溅射产额达到最大值；继续增大入射角，溅射产额会急剧减小；当角度达到90°时，溅射产额为零。

4、靶材的温度对溅射产额的影响也不容忽视。通常在某一温度范围内，溅射产额与升华能密切相关，溅射产额几乎不受温度变化的影响。但当温度超过这一范围时，溅射产额会有急剧增加的倾向。

综上所述，对于磁控溅射真空镀膜设备来说，每一个参数都至关重要。为了满足客户需求和市场要求，我们必须严格控制并达标每一个参数，从而完成高质量的镀膜工艺和业务。

膜厚均匀性

磁控溅射真空镀膜机在镀制薄膜时，均匀性是一个至关重要的考量因素。为了提升磁控溅射的均匀镀膜效果，我们深入研究了影响其均匀性的各种要素。

磁控溅射技术的核心原理在于，通过正交电磁场中的闭合磁场，将电子束缚在靶面周围进行螺旋运动。这些高速运动的电子与工作气体氩气发生碰撞，使其电离出大量氩离子。随后，在电场的作用下，这些氩离子加速轰击靶材，将靶原子、离子（或分子）溅射出来，最终沉积在基片上形成薄膜。

为了实现均匀的镀膜效果，必须确保靶原子、离子（或分子）的溅射过程也是均匀的。这就要求轰击靶材的氩离子能够均匀分布。鉴于氩离子是在电场作用下进行加速轰击的，因此电场的均匀性至关重要。而氩离子的产生又依赖于闭合磁场束缚的电子与氩气的碰撞过程，所以磁场的均匀性和氩气的分布均匀性同样不可或缺。

然而，在实际的磁控溅射装置中，这些因素的绝对均匀性很难完全实现。因此，研究这些不均匀因素对成膜均匀性的影响显得尤为重要。实际上，磁场的均匀性和工作气体的均匀性是决定成膜均匀性的最主要因素。具体来说，磁场强度较大的区域膜厚较大，反之则膜薄；同时，磁场方向也会对均匀性产生重要影响。此外，在一定气压条件下，气压大的区域膜厚较大，气压小的区域则膜薄。

综上所述，通过对磁场、电场、工作气体以及气压等关键因素的精准控制与研究，我们可以更有效地实现磁控溅射的均匀镀膜目标。