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FHR溅射工艺详解

磁控溅射

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磁控溅射

一种精确沉积薄膜的工艺

磁控溅射是一种在基底上沉积材料的先进方法。磁场的使用优化了工艺流程，使涂层形成更加均匀，质量更高。 

  1. 强大的永久磁铁带来高分离率
  2. 得益于在小于 < 1 x 10-2 mbar的条件下进行溅射，可获得更致密的涂层。
  3. FHR最常见的过程

了解更多有关这种可靠而精确的薄膜技术的信息。
 

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这一切是如何运作的

磁控溅射背后的原理是什么？

在所有溅射过程中，材料从一个源头——所谓的“靶材”——通过重离子轰击被移除，这些离子通常是氩。然后，这些材料可以沉积在另一种材料，即“基底”上。然而，在正常状态下，这些离子只有很少，因为在人造真空中，即近乎空的空间中，粒子很少。除此之外，室温下只有少数粒子以离子的形态活跃。然而，为了在短时间内去除大量材料，我们需要更多这样的活跃离子。

在磁控溅射中，永久磁铁被放置在靶材后面。磁场迫使电子（即带负电的粒子）在螺旋轨道上飞行。

这就延长了它们将氩原子转化为离子的时间。这些生成的氩离子会直接进入靶材，确保材料被去除。在使用过的靶材上，可以看到磁场产生的强烈效应，形成一个明显的凹陷，即所谓的 "溅射沟槽"。

磁控溅射的另一个优点是能够在非常低的压力下工作。这意味着微粒几乎直接撞击基底，不会产生太大偏转。这样就能在基底上形成特别致密的涂层。
 

与其他薄膜沉积技术相比，磁控溅射具有多项优势:

  1. 提高分离率: 由于目标处的等离子体浓度高，材料的去除和沉积速度更快。
  2. 提高涂层质量: 控制等离子体可实现更均匀、更致密的涂层。
  3. 提高材料效率: 有效利用目标，减少材料损耗。
  4. 工作温度更低: 便于在较低的基底温度下沉积，是温度敏感材料的理想选择。
  5. 污染少: 真空室中的惰性气体工艺可产生高纯度涂层。

综上所述：磁控溅射是一种高效、优质的薄膜沉积方法。

Scheme of magnetic field an ion concentration under vacuum
磁控溅射在横截面中 - 在永磁体的磁场中产生更多离子，从而局部增加了刻蚀并形成溅射沟
Ero­si­ons­pro­fil Planar­target (oben) als Ergeb­nis des Ionen­be­schus­ses im Plasma (unten)
平面靶材上的侵蚀轮廓（或溅射沟）（顶部），由于等离子体中的离子轰击（底部）。
Scheme of Ion Movement in High Vacuum
压力越低，靶原子的散射或减速越少

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