溅射的基本原理

溅射原理

在薄膜和玻璃基板表面形成薄层的技术包括涂层、印刷、电镀和气相沉积。溅射是一种用于形成由金属和陶瓷组成的纳米级薄层的技术，具有高纯度和精确的成分。

下图以易于理解的方式描述了溅射的图像。通过“将石头扔进水池（目标）中并溅起水花以使水（目标）粘附在基材上”来形成薄层。

在实际溅射中，“石头”是充满真空容器（真空室）中的惰性气体，例如氩气 （Ar）。 上图中的“水坑”是形成薄膜的材料，称为“目标材料”，例如金属或陶瓷。 在溅射中，将氩气引入真空中，并向靶材施加负电压以产生辉光放电，这也用于荧光灯。 氩离子变成带正电荷的等离子体，以超高速（约每秒 3.2 公里）与目标材料表面碰撞，从目标材料中的粒子（原子和分子）上猛烈反弹。 弹跳的颗粒强烈地粘附在目标材料的表面，当它们沉积时，会形成一层薄薄的涂层。 这就是溅射的原理。

溅射在电子工业中得到广泛应用。

与其他技术相比，溅射薄层沉积具有以下突出特点。 - 可以沉积致密和坚硬的层。 -构图可以精确调整。 层厚的高精度控制 利用这些特性，该技术被用于电子产品和材料，如金属层、透明导电层、光学薄膜和光盘。 它还应用于生产美观反射光的汽车后视镜和配件，因为它可以通过形成薄金属层来实现各种光学特性。（例如，我们介绍了一种使用溅射技术制造减反射膜的方法。有关详细信息，请参阅文章“使用卷对卷溅射技术的抗反射膜”。

什么是溅射靶材？

溅射靶材是一种块状材料，用作在基板上形成薄层的“成分”。根据薄层的类型使用各种金属和陶瓷，根据目标基板的形状使用圆形或矩形目标。

商业中的溅射靶材通过焊料粘合到铜、钼、铝等制成的背板上，以便于安装在溅射设备中。

圆形靶材（如下左图所示）用于半导体晶片和光盘等圆形产品的沉积。 矩形靶材适用于沉积大面积基板，如玻璃和薄膜。它们通常用于在目标上移动的玻璃和薄膜的连续沉积，如下右图所示。

下图是光盘生产系统内部的横截面图。 将靶材放置在腔室的顶部，将要存放的光盘放在转盘上，在那里进行溅射。 该设备具有“负载锁定机构”，因此可以在保持腔室真空的同时更换圆盘。

满足多样化需求的溅射技术

迪睿合的溅射靶材的强项是“能够混合各种元素，为每种目的创造出最佳构图”。迄今为止，我们已经为原型提供了约 200 种靶材，为批量生产提供了约 30 种靶材。

我们有 42 种不同的元件可用于溅射靶材。 我们只提供用于溅射的“靶材”。 另一方面，我们最大的专长在于将多种金属、金属氧化物和其他陶瓷材料以最佳比例混合以进行溅射的技术。

例如，我们的主要产品防反射”采用硅 (Si)、氧化铌 (NbOx)、氧化钛 (TiOx) 等靶材形成防反射膜。这些薄膜具有不同的光折射率，通过以最佳组合进行层压，实现防反射功能。此外，为了提高生产效率，我们还提供铌和钛的缺氧金属氧化物靶材。此外，我们还开发用于研究和原型的氧化镁 (MgO)、氟化镁 (MgF2) 和氧化钨 (WO) 等靶材，并联合开发特殊靶材。（详情请参阅文章“溅射靶材的种类及应用”）

随着防反射需求的不断增长，我们的溅射技术有望应用于各种行业。（详情请参阅文章“光学薄膜防反射的基础知识”。）

我们今后也将以本技术为基础，根据客户的要求提供薄膜成形技术。