磁控溅射镀膜技术的（缺点）不足之处

文章出处：等离子清洗机厂家 | 深圳纳恩科技有限公司| 发表时间：2022-12-16

磁控濺射(Magnetron Sputtering,MS)是薄膜沉积技术使用较早的技术之一，也是目前研究应用最多和最成熟的产业化薄膜沉积技术。磁控溅射法的基本原理是在靶材处施加电压，使其产生电磁场，并在设备中充入氩气，通过电离使氩气原子电离成氩离子和电子。受到电场和磁场的约束，电子飞向阳极基底的同时氩离子高速轰击靶材表面产生镀层粒子。溅射出镀层粒子在电场和磁场的相互作用下沉积基底表面形成薄膜。

磁控溅射镀膜技术有许多的优点，但是磁控溅射法也存在一定不足，比如溅射过程中温度的升高会对基底产生一定损伤，真空镀膜的速率低，所需气压高，另外溅射设备系统复杂、价格昂贵等。以下是磁控溅射镀膜技术的的不足之处：

1）平面靶材溅射刻蚀不均匀，靶材利用率低，成本高；而且当靶材出现凹陷之后，靶面的磁场强度不均匀，与新靶时对比，靶面磁场发生了很大变化，工件上所镀膜层的厚度不均匀，膜层质量的重复性也不好。

2）虽然磁控溅射所镀膜层的结合力优于蒸发镀，但与阴极电弧离子镀相比，膜-基结合力还是很低。因此，在镀高档装饰产品时，先用小弧源清洗工件，然后用磁控溅射技术镀TiN等精饰膜层。

3）磁控溅射镀膜在辉光放电中进行，金属理化率低，用直流磁控溅射反应沉积氮化钛等化合物膜层的工艺难度很大，反应气的配气量很难控制。

磁控溅射镀膜过程中，通入的氩气是溅射靶材获得膜层离子的气体，首先应设定氩气的真空度和靶电压，稳定用氩离子溅射出来的膜层钛原子的量。通入的氮气是反应气体，在放电空间和金属膜层原子在一起被电离获得钛离子、氮离子、高能的钛原子、高能的氮原子及氮的活性集团，在工件的表面化合反应沉积获得氮化钛薄膜，由于磁控溅射的金属离化率只有10%-15%，金属的活性比较低，化合反应生成硬度高、颜色金黄绚丽的氮化钛膜层的配气难度大，必须严格控制通入的反应气体的流量。

4）磁控溅射沉积绝缘膜时，容易产生靶中毒，出现打弧现象和阳极消失现象，使磁控溅射过程中不能正常进行。

5）磁控溅射因为要有磁场，为了避免损害机器，所以对于带有铁磁性的材料不能应用此方法进行成膜，这也是该方法的一大劣势所在。

6）铁定薄膜和靶材以及溅射率的选取相关，不同的溅射速率以及不同的靶材所沉积的薄膜均匀性、致密性等有很大的差异。

以上这些不足，影响了磁控溅射镀膜技术优势的发挥。