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濺射技術
濺射是物理氣相沉積技術的另一種方式。

什么是濺射技術?
       濺射是物理氣相沉積技術的另一種方式,濺射的過程是由離子轟擊靶材表面,使靶材材料被轟擊出來的技術。惰性氣體,如氬氣,被充入真空腔內,通過使用高電壓,產生輝光放電,加速離子到靶材表面,氬離子將靶材材料從表面轟擊(濺射)出來,在靶材前的工件上沉積下來,通常還需要用到其它氣體,如氮氣和乙炔,和被濺射出來的靶材材料發生反應,形成化合物薄膜。濺射技術可以制備多種涂層,在裝飾涂層上具有很多優點(如Ti、Cr、Zr和碳氮化物),因為其制備的涂層非常光滑,這個優點使濺射技術也廣泛應用于汽車市場的摩擦學領域(例如,CrN、Cr2N及多種類金剛石(DLC)涂層)。高能量離子轟擊靶材,提取原子并將它們轉化為氣態,利用磁控濺射技術,可以對大量材料進行濺射。

濺射工藝示意圖
                                  濺射工藝的示意圖

濺射技術的優點:
+ 靶材采用水冷,減少熱輻射 
+ 不需要分解的情況下,幾乎任何金屬材料都可以作為靶材濺射 
+ 絕緣材料也可以通過使用射頻或中頻電源濺射 
+ 制備氧化物成為可能(反應濺射) 
+ 良好的涂層均勻性 
+ 涂層非常光滑(沒有液滴) 
+ 陰極(最大2m長)可以放置在任何位置,提高了設備設計的靈活性

濺射技術的缺點:
- 與電弧技術比較,較低的沉積速率 
- 與電弧相比,等離子體密度較低(~5%),涂層結合力和涂層致密度較低

濺射技術有多種形式,這里我們將解釋其中的一些,這些濺射技術都能在匯成真空生產的真空鍍膜設備上實現。
+ 磁控濺射 使用磁場保持靶材前面等離子體,強化離子的轟擊,提高等離子體密度。
+ UBM 濺射是非平衡磁控濺射的縮寫。使用增強的磁場線圈加強工件附近的等離子密度??梢缘玫礁又旅艿耐繉?。在UBM過程中使用了更高的能量,所以溫度也會相應升高。
+ 閉合場濺射 運用磁場分布限制等離子體于閉合場內。降低靶材材料對真空腔室的損失并使等離子體更加靠近工件??梢缘玫街旅芡繉?,并且使真空腔室保持相對清潔。
+ 孿生靶濺射(DMS)是用來沉積絕緣體涂層的技術。交流電(AC)作用在兩個陰極上,而不是在陰極和真空腔室之間采用直流(DC)。這樣使靶材具有自我清理功能。孿生靶磁控濺射用來高速沉積如氧化物涂層。
+ HIPIMS+ (高功率脈沖磁控濺射)采用高脈沖電源提高濺射材料的離化率。運用HIPIMS+ 制備的涂層兼具了電弧技術和濺射技術的優點。HIPIMS+ 形成致密涂層,具有良好涂層結合力,同時也是原子級的光滑和無缺陷的涂層。