溅射镀膜有多种方式。按电*结构分类,可以分为直流二级溅射、三级溅射、磁控溅射、对向靶溅射和电子回旋共振(ECR)溅射等。在这些基本溅射镀膜方式的基础上,进一步改进可成为反应溅射、偏压溅射、射频溅射、自溅射和离子束溅射等。本书不介绍每种溅射镀膜方式的具体情况,仅就其特点进行简单讨论。
(1)直流二级溅射:
这是*简单的溅射镀膜方式。方法虽然简单,但放电不稳定,沉积速率低。为了提高溅射速率,改善膜层质量,又制作出三*溅射装置(在直流二*溅射装置的基础上附加热阴*)和四*溅射装置(在直流二*溅射靶和基体垂直的位置上,分别放置一热阴*和辅助阳*)。如采用射频电源(频率常为13.56MHz)作为靶阴*电源,又可做成直流二*或多*射频溅射装置,这种装置能溅射绝缘材料。
(2)磁控溅射:
磁控溅射又称高速低温溅射,与直流二*溅射相比具有沉积速率高,工作气压低,镀膜质量好,工艺稳定的优点,便于大规模生产。磁控溅射镀膜是当前制备硬质薄膜的主要方法。该方法既可以实现低温溅射,又可以实现高速溅射。这里的低温和高速都是相对直流二级溅射而言。
(3)射频溅射:
射频溅射可在低气压(1~10~'Pa)下进行。同时,射频溅射可沉积绝缘体薄膜。
(4)反应溅射:
反应溅射是在溅射镀膜中,引入某些活性反应气体与溅射成不同于靶材的化合物薄膜。反应气体有O2、N2、CH4等。反应溅射的靶材可以是纯金属,也可以是化合物。反应溅射也可采用磁控溅射。