真空镀膜之磁控溅射镀膜

磁控溅射的基本原理是电子在电场作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞，若电子具有足够的能量时， 则电离出氩离子和另一个电子（二次电子）。电子飞向基片，氩离子在电场作用下加速飞向阴极 （溅射靶） 并以高能量轰击靶表面，使靶材发生溅射。在溅射粒子中，中性的靶原子（或分子）沉积在基片上形成薄膜， 二次电子在加速飞向基片时受磁场的洛仑兹力作用以摆线和螺旋线状的复合形式在靶表面作圆周运动。电子的运动路径不仅很长，而且被电磁场束缚在靠近靶表面的等离子体区域内，在该区中电离出大量的氩离子用来轰击靶材，从而实现了磁控溅射沉积速率高的特点。随着碰撞次数的增加，电子的能量逐渐降低,同时逐步远离靶面。低能电子沿着磁力线来回振荡，待电子能量将耗尽时，在电场的作用下最终沉积在基片上。由于该电子的能量很低，传给基片的能量很小，致使基片温升较低。由于磁极轴线处电场与磁场平行，电子将直接飞向基片。但是在磁控溅射装置中， 磁极轴线处离子密度很低， 所以这类电子很小，对基片温升作用不大。

综上所述，磁控溅射的基本原理就是以磁场改变电子运动方向， 束缚和延长电子的运动轨迹， 从而提高了电子对工作气体的电离几率和有效地利用了电子的能量。因此在形成高密度等离子体的异常辉光放电中正离子对靶材轰击所引起的靶材溅射更加有效，同时受正交电磁场的束缚的电子只能在其能量将要耗尽时才能沉积在基片上。这就是磁控溅射具有 “低温”、“高速” 两大特点的机理。