溅射镀膜真空环境-磁控溅射基本原理与工况

1. 真空室本底真空度

　　(1) 各种磁控溅射镀膜工艺都必须在真空室中进行;密闭金属腔体抽真空,其本底真空度一般需达10^-3Pa~10^-5Pa;有的镀膜工艺甚至可能有更高的真空度要求。

　　(2)由于真空金属腔体内壁和磁控靶面吸附气体的放气，第一次预抽真空，达到镀膜所要求的本底真空度需要较长的时间;达标后，第二次以后的复抽真空，由于放气基本完毕，真空达标时间会大为缩短。

2. 工作气体

　　根据不同的膜层和工艺需要，磁控溅射一般在真空室充入0.1~1 Pa(射频磁控溅射则可充入0.1Pa~0.05Pa)左右分压的惰性工作气体作为气体放电的载体;通常选用的气体，如氩气Ar，氪气Kr，氙气Xe，氖气Ne和氮气N₂等数种。由于氩气价格较低，容易获得，通常选用氩气Ar作为磁控溅射工作气体。

3. 工作气体压强

　　(1)直流和中频脉冲磁控溅射的工作气体压强一般在 0.3~0.8Pa 之间(典型值为5×10^-1 Pa);

　　 (2)射频磁控溅射可以在10^-1~10^-2 Pa工作气体压强下正常进行。

　　(3) 部分阴极靶材的磁控溅射工艺(如对膜层的纯度和表面粗造度要求不高)还可以在1pa ~ 10Pa，甚至更高的工作气体压强下进行高效沉积镀膜。

　　(4) 真空腔室大小、气体流量、真空抽速和闸板阀开合角度等多种因素都可能影响到工作气体压强。工作气体压强的最终检测值，实际上应看作是气体流量-真空抽速与闸板阀开合角度等参数的动态平衡的结果。