等離子濺射（plasma sputtering）物質除固態、液態和氣態之外，還有第四態，即等離子態。在外界高能作用下，分子或原子被離解成陽離子及同等數量的陰離子或電子，這一總體稱為電漿。利用電漿進行濺射的工藝稱為等離子濺射。
等離子濺射也稱為四極濺射，它是在陰極濺射的基礎上增加一個熱燈絲陰極和一個輔助陰極來進行濺射的。
基本介紹
- 中文名：等離子濺射
- 外文名：plasma sputtering
- 別稱：四極濺射
- 優點：可以濺射絕緣材料
- 缺點：難以獲得大面積均勻薄膜
- 條件：低氣壓
等離子濺射設備,工藝原理,優點,
等離子濺射設備
陰極濺射設備中，為維持輝光放電，需要較高的氣壓和電壓。這樣，轟擊於陰極的正離子的能量分布就比較寬，濺射出的靶材原子，由於在途中與氣體分子相碰撞而散亂，使其向基片的沉積速率降低。同時，還易吸收雜質氣體。因此，如能在低壓下進行濺射，必定會有若干優點。但當氣體壓強降低後， 由於正離子轟擊陰極從其表面產生的二次電子不再能充分電離氣體，使輝光放電停止而不能濺射。
等離子濺射設備就是用熱陰極發射的電子或高頻激勵等方法使低壓氣體放電，形成電漿的一種低壓、低能、高離子電流的濺射設備。
等離子濺射設備工藝原理
用真空系統將濺射室抽到10-7乇真空度後，充入高純度的氬氣，使真空度降到1X10-8乇，給熱陰極通電加熱，使其發射電子。這些電子在向加有正電壓的陽極運動過程中與氬氣分子碰撞而電離，形成電漿。在聚焦磁場作用下，電漿被聚焦成柱狀，形成高密度電漿。其中的正離子在靶(欲濺射材料)上所加負電壓加速下轟擊靶面，使其濺射出原子。原子沿直線前進沉積在靶對面的基片上形成濺射膜。
由於等離子濺射是在低氣壓下進行的，因此薄膜純度高，粘著力強。又由於是低能濺射，故可在熔點低的有機物上沉積薄膜。另外，陽極電壓、陰極發射電流、磁場、靶電壓均可獨立改變而得到不同狀態的電漿，從而滿足了多用途套用。這種設備的缺點是難以獲得大面積均勻薄膜。當在氧氣中進行反應濺射時，為避免熱陰極短壽命，應採用高頻激勵等放電形式。
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優點
等離子濺射的優點是：
(1)可在低氣壓、低電壓、大電流的條件下進行濺射，工作穩定性好；
(2)澱積薄膜的速度快，薄膜的純度高；
(3)薄膜厚度容易控制；
(4)可以濺射絕緣材料。
