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FISSION - 磁控溅射

磁控溅射

FISSION 系列直流和射频磁控管系统允许用户在薄膜直流和射频溅射之间切换，无需专用工具或长时间停机进行设置调整。 FISSION 沉积源与模块化 HEX 系统无缝集成，该系统利用快速释放连接器进行冷却和水连接，使设置变得简单快捷。

HEX 系统为多种物理气相沉积 (PVD) 技术提供了框架，包括直流、射频、脉冲直流和 HiPIMS 磁控溅射方法。该系统通过将反应气体直接引入真空室或通过单独的气体供给装置来适应反应溅射。为了获得最佳性能，建议使用单独的馈通件以维持目标表面处反应气体的适当分压。

FISSION 系列允许对各种沉积材料进行溅射工艺，包括金属、磁性材料、绝缘体和半导体。它还通过处理多个源来促进复合薄膜沉积。

HEX 系统还支持高功率脉冲磁控溅射 (HiPIMS)，确保溅射靶材料中的离子而不是中性原子到达基底。 HiPIMS 的主要优点是它可以更好地控制薄膜的微观结构、相组成和光学性能，非常适合敷形涂层。

溅射沉积是一种广泛使用的薄膜镀膜方法。该过程从真空环境开始，在带负电的目标材料上方点燃等离子体。

等离子体离子（通常来自氩气）被吸引到目标表面。撞击后，这些离子在称为溅射的过程中喷射原子或分子，形成蒸气。

该蒸气随后在基底上凝结以形成薄膜。

射频和直流磁控溅射工艺的步骤略有不同，但都包括以下步骤：

真空环境：该过程首先创建一个真空室，其中包含目标材料、基板和惰性气体（例如氩气）。

等离子体点火：将射频或直流电压施加到目标上，将气体原子电离成带电粒子，从而产生等离子体。然后等离子体与靶表面相互作用，启动溅射过程。

磁控管磁场：在磁控溅射方法中，靶材表面附近的磁场将电子捕获到靠近靶材材料的位置。这增加了与气体原子发生电离碰撞的可能性，增强等离子体密度并提高溅射过程的效率。

离子轰击：带电等离子体粒子，特别是正离子，在加速朝向带负电的目标材料时获得动能。相反，射频溅射使用交替电荷来沉积导电和非导电材料。

溅射喷射：当离子与目标表面碰撞时，它们会在称为溅射的过程中击落原子或分子。

在基材上凝结：喷射出的原子穿过真空并在基材上凝结，形成均匀的薄膜涂层。

反应溅射（可选）：如果引入反应气体（例如氧气），它会与溅射材料发生反应，形成氧化物或氮化物等化合物薄膜。

由于磁场能够增强电离，因此该过程非常高效，使磁控溅射系统适合高质量和精确的薄膜。

通常，氩气是传统磁控溅射系统中使用的溅射气体。然而，也可以使用其他惰性气体。

薄膜沉积过程中使用氩气有以下几个原因：

它具有较大的原子质量（39.948 u）

它具有惰性，这就是为什么它不具有反应性

它可以在真空室中实现一致的电离

它具有成本效益