你真的懂雙靶磁控濺射儀嗎··？

　　磁控濺射是一種常用的物理氣相沉積（PVD）方法☁◕│，具有沉積溫度低·◕₪◕、沉積速度快·◕₪◕、沉積薄膜均勻性好·◕₪◕、成分接近靶材成分等優點│☁。傳統濺射技術的工作原理是•☁╃↟₪：在高真空條件下☁◕│，入射離子（ar+）在電場作用下轟擊靶材☁◕│，使靶材表面的中性原子或分子獲得足夠的動能☁◕│，與靶材表面分離☁◕│，沉積在基板表面形成薄膜│☁。但是☁◕│，電子會受到電場和磁場的影響而漂移☁◕│，導致濺射效率低│☁。短的電子轟擊路徑也會導致襯底溫度升高│☁。為了提高濺射效率☁◕│，在靶材下方安裝了強磁體☁◕│，中心和圓周分別有N極和S極│☁。由於洛倫茲力的作用☁◕│，電子被束縛在靶材周圍並繼續做圓周運動☁◕│，產生更多的ar+轟擊靶材☁◕│，大大提高了濺射效率│☁。

　　

　　雙靶磁控濺射儀是指電子與氬原子在電場E的作用下飛向襯底的過程中發生碰撞☁◕│，使它們電離產生ar正離子和新電子；新的電子飛向基板☁◕│，Ar離子在電場作用下加速向陰極靶材☁◕│，以高能量轟擊靶材表面☁◕│，使靶材濺射│☁。在濺射粒子中☁◕│，中性靶原子或分子沉積在基板上形成薄膜☁◕│，產生的二次電子會受到電場和磁場的影響☁◕│，產生e（電場）×B（磁場）指的方向漂移☁◕│，稱為E×B漂移☁◕│，其軌跡近似擺線│☁。

　　

　　如果是環形磁場☁◕│，電子會以近似擺線的形式在目標表面做圓周運動│☁。它們的運動路徑不僅很長☁◕│，而且還束縛在靠近靶材表面的等離子體區域☁◕│，大量的AR在該區域被電離轟擊靶材☁◕│，從而達到很高的沉積速率│☁。隨著碰撞次數的增加☁◕│，二次電子的能量耗盡☁◕│，逐漸遠離靶表面☁◕│，在電場E的作用下沉積在襯底上│☁。由於電子的能量很低☁◕│，能量轉移對基板的影響很小☁◕│，導致基板溫升低│☁。

　　

　　雙靶磁控濺射儀包括•☁╃↟₪：氣路·◕₪◕、真空系統·◕₪◕、迴圈水冷卻系統和控制系統│☁。其中•☁╃↟₪：

　　

　　（1）氣路系統•☁╃↟₪：與PECVD系統類似☁◕│，磁控濺射系統應包括完整的氣路系統│☁。然而☁◕│，與PECVD系統不同的是☁◕│，PECVD系統中的氣路是反應氣體的通道│☁。磁控濺射系統的氣路一般為AR·◕₪◕、N2等氣體│☁。這些氣體不參與成膜☁◕│，而是透過輝光放電轟擊靶原子☁◕│，使靶原子獲得能量並沉積在襯底上形成薄膜│☁。

　　

　　（2）真空系統•☁╃↟₪：與PECVD系統類似☁◕│，在磁控濺射成膜前需要將真空室抽至高真空│☁。因此☁◕│，它的真空系統還包括機械泵和分子泵☁◕│，它們都是高真空系統│☁。

　　

　　（3）迴圈水冷卻系統•☁╃↟₪：在雙靶磁控濺射儀工作過程中☁◕│，一些容易發熱的部件（如分子泵）需要使用迴圈水帶走熱量進行冷卻☁◕│，以防止部件損壞│☁。

　　

　　（4）控制系統•☁╃↟₪：綜合控制PECVD系統各部分協同執行完成薄膜沉積☁◕│，一般與控制櫃整合│☁。