溅(jian)射(she)镀(du)膜是典型的 PVD 方法(fa)，在工业(ye)中(zhong)应用(yong)广(guang)泛(fan)。当用(yong)高能(neng)粒(li)子，通(tong)常(chang)是(shi)由电场(chang)加速(su)的(de)正离(li)子(zi)冲(chong)击(ji)固(gu)体(ti)表面时(shi)，固(gu)体(ti)表面的(de)原子、分(fen)子与(yu)这(zhe)些高(gao)能粒(li)子交(jiao)换(huan)动(dong)能，从而(er)由(you)固(gu)体(ti)表(biao)面飞溅(jian)出来，这种现象(xiang)称(cheng)为溅射(she)。飞(fei)溅(jian)出来的(de)原(yuan)子(zi)及(ji)其(qi)他(ta)离(li)子在随(sui)后过程中沉(chen)积(ji)凝聚(ju)在工件表面形成薄(bao)膜(mo)镀(du)层称为(wei)溅射镀膜。结(jie)合(he)钛靶材(cai)的应用(yong)特点，溅(jian)射镀(du)膜(mo)可(ke)根(gen)据(ju)产生(sheng)溅(jian)射(she)离(li)子(zi)的(de)方法(fa)分(fen)为直流(liu)溅(jian)射镀(du)膜、射(she)频溅射(she)镀膜、磁控(kong)溅射镀膜及(ji)离子束(shu)溅射镀(du)膜(mo)等(deng)。具(ju)体(ti)的(de)溅(jian)射工艺(yi)很多(duo)，如(ru)果按电极(ji)的构造及其(qi)配(pei)置(zhi)方(fang)法进(jin)行(xing)分类主(zhu)要有二(er)极(ji)溅(jian)射、三(san)极溅(jian)射(she)、磁(ci)控溅(jian)射、对置(zhi)溅(jian)射(she)、离子束溅(jian)射以(yi)及(ji)吸收溅(jian)射(she)等。其中(zhong)最(zui)为常用(yong)的是磁控(kong)溅射，磁(ci)控(kong)溅(jian)射(she)设备(bei)也相对(dui)成熟。
磁(ci)控溅(jian)射(she)是二十(shi)世纪(ji)七十(shi)年代迅速(su)发(fa)展起(qi)来的(de)新型(xing)技(ji)术(shu)，磁(ci)控(kong)溅射(she)的(de)特点(dian)是在阴(yin)极(ji)靶面上(shang)建立(li)一(yi)个(ge)环状(zhuang)磁(ci)靶(ba)，以控制二次电(dian)子的运动，离子轰击(ji)靶(ba)面(mian)所(suo)产生的(de)二(er)次(ci)电(dian)子(zi)在(zai)阴(yin)极暗区被(bei)电(dian)场(chang)加速(su)后飞(fei)向(xiang)阳极。任(ren)何溅射装置都有附(fu)加磁(ci)场以(yi)延长(zhang)电子(zi)飞(fei)向阳极(ji)的过(guo)程，目的在于(yu)让(rang)电子(zi)尽可能(neng)多产(chan)生几(ji)次(ci)碰(peng)撞(zhuang)电(dian)离，从(cong)而增(zeng)加(jia)等离(li)子体密(mi)度(du)，提(ti)高(gao)溅(jian)射(she)效(xiao)率，同(tong)时又可(ke)以降低电(dian)子到(dao)达(da)阳极的速(su)率(lv)，降(jiang)低(di)温度减(jian)少损伤。磁控溅(jian)射所采用(yong)的(de)环(huan)形磁场(chang)对(dui)二次(ci)电子(zi)的(de)控(kong)制更加严密，效(xiao)果(guo)更好。环(huan)形(xing)磁(ci)场(chang)迫使二次(ci)电(dian)子(zi)跳栏式(shi)地(di)沿着(zhe)环(huan)形(xing)磁场转(zhuan)圈(quan)，而(er)环形磁场控(kong)制的区域(yu)是等离子体密度(du)最高的(de)区(qu)域。在(zai)磁控溅(jian)射(she)时(shi)，可以看到溅射(she)气(qi)体(ti)在(zai)这个区域(yu)发出(chu)强烈(lie)的淡(dan)蓝(lan)色辉(hui)光(guang)，形(xing)成光(guang)环。出(chu)于(yu)光环(huan)下(xia)的(de)靶(ba)材(cai)被粒(li)子(zi)轰(hong)击得罪(zui)严(yan)重的(de)部位(wei)被溅(jian)射出(chu)一条(tiao)环(huan)状(zhuang)沟(gou)槽。
磁控溅(jian)射技(ji)术目(mu)前已(yi)经在(zai)工(gong)业(ye)生(sheng)产(chan)中得(de)到(dao)广(guang)泛(fan)应(ying)用。主(zhu)要应(ying)用见(jian)表(biao) 1-1。
该(gai)工(gong)艺有着溅(jian)射(she)速率(lv)高、工(gong)作(zuo)温(wen)度低(di)等优(you)点。它(ta)不(bu)是(shi)依靠(kao)外(wai)加电源(yuan)来提高(gao)放电电离(li)效(xiao)率，而是(shi)利用溅(jian)射(she)所引(yin)起的二(er)次电(dian)子本身来(lai)实(shi)现高速(su)低(di)溫的目标。
它可(ke)沉(chen)积纯(chun)金(jin)属(shu)、合(he)金或化(hua)合(he)物，适(shi)用性广(guang)。如(ru)以(yi)钛为(wei)靶(ba)引(yin)入氮或碳氢(qing)化合物(wu)气体可分(fen)别(bie)沉积(ji) TiN、TiC 硬化层。就溅(jian)射(she)过(guo)程而(er)言，为(wei)了避(bi)免(mian)入(ru)射离子(zi)与靶材(cai)发(fa)生(sheng)反应，入(ru)射(she)离(li)子(zi)主要(yao)用(yong)惰(duo)性气体离子(zi)，广泛采(cai)用(yong)价(jia)格低(di)廉(lian)的(de)氩气(qi)。溅射(she)镀膜(mo)具(ju)有许(xu)多(duo)优(you)点(dian)，可(ke)实(shi)现(xian)大(da)面(mian)积沉积(ji)，几乎所(suo)有金属、化(hua)合物、介(jie)质(zhi)均(jun)可(ke)作(zuo)为(wei)靶(ba)材，在(zai)不同材料(liao)上得到(dao)相(xiang)应的薄膜(mo)镀层(ceng)，可(ke)以(yi)大规(gui)模(mo)连续生产。磁控溅射工艺的(de)应(ying)用(yong)大(da)致(zhi)可(ke)分为沉积(ji)以耐(nai)磨(mo)、减(jian)磨、耐热(re)、耐腐蚀(shi)等(deng)表(biao)面(mian)强化作用的机械功(gong)能薄(bao)膜和包(bao)括(kuo)电、磁(ci)、声(sheng)、光(guang)等功能(neng)薄膜(mo)两(liang)大类(lei)。
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