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一、DC Sputtering原理：(适合导体材料的溅镀)

在真空溅镀舱中，打入Ar，电极加数KV的直流电，因而产生辉光放电。

辉光放电将产生Ar( )电浆，电浆中 因阴极电位降而加速(阴极带负电荷)，冲撞target表面，使target表面粒子溅射，溅射粒子沉积于substrate上，形成薄膜。

如何计算到substrate的溅射粒子数目呢?假设溅射到substrate的溅镀粒子总量Q，则

，

: 常数， : target 的蒸发总量，P: 溅镀用气体压力，d: target到substrate的距离。

，

:target离子电流，e:电子电荷量，s:溅镀速率，A:溅镀物原子量，N: 。

一般来说，溅镀时的放电电流 ， 为放电压，所以

， 取决于target。

所以溅镀于substrate的量正比于溅镀装置消耗电力( )，反比于气体压力及target到substrate的距离。

二、RF Sputtering原理：(适合所有固体材料之溅镀)

如果　target为绝缘体，则由于target表面带正电位(target接负电(阴极))，因而造成靶材表面与阳极的电位差消失，不会持续放电，无法产生辉光放电效应，所以若将直流供电改为RF电源，则绝缘体的target亦可维持辉光放电。

接RF电源后，电浆中电子移动度将大于离子移动度，target表面累积过剩电子，target表面直流偏压为负电位，如此即可溅镀。

为使电力充分导入放电，在高周波电源及电极间插入阻抗匹配电路。阻抗匹配电路与target电极间串联电容器，绝缘体target也会激起负电位偏压。此负电位约在高周波溅镀施加电压的峰值(实效值的 倍)。

Target在水冷时同时施加RF高电压，所以水冷配管要使用teflon等绝缘物，并用电阻高的冷却水，放电阻抗一般为1~10 ，以将匹配电路整合成电源的50 。

假设溅镀装置流入target电流密度为

C: 电浆与target间的静电容量， 为target表面电位对时间的变化量。

Note: RF的频率不可过高，否则会不易对target供给电力。

增加的话，则越容易产生溅镀。(也就是说在越短的时间内表面负电位增加越多的话，越容易溅镀，所以在RF供电频率容许范围内，增加RF频旅可增加成膜率)

三、溅镀注意事项：

3.1 溅镀时若欲增加成膜率，以提高cycle time，通常以加大溅镀电压或降低Ar流量(减少Ar压力)行之，但Ar流量若过低将产生无法形成辉光放电的危险，故{zh0}还是以调整溅镀功率及电压为准。

3.2 当靶材变薄后，由于靶与透明片距离增加，所以成膜率将减少，请适时调整成膜率。

3.3 当仅溅镀一种材质的靶材时，请尽量降低透明片的温度以使溅镀粒子打到透明片上不致得到过多能量，因而破坏键结，又反弹回去(适用于CD、DVD)。但在镀多层膜时，镀第二层以上时即需提高温度以使溅镀面温度与尽量与溅镀粒子温度接近，增加界面间的平整性(适用于CD-RW、DVD-RAM)。

3.4 Ar流量过高会造成溅镀面粗糙或是孔洞增加，故请千万要适量。

 
一种防止被溅镀物品变形的方法，其中，该被溅镀物品包括一易变形区域及一不易变形区域，且于易变形区域外遮覆有一防护装置，且该被溅镀物品于一反应室内加以溅镀，该反应室呈中空状，惰性气体从反应室外以某{yl}量进入反应室内，且该反应室内的顶部固定一靶材，而该方法包括以下步骤：加速惰性气体，令其朝着靶材的方向撞击；当惰性气体撞击靶材表面后，并伴随产生靶材原子及二次电子；靶材原子接触被溅镀物品的表面后便形成一镀膜层；二次电子接触被溅物品的不易变形区域及防护装置的表面后发生热效应，仅有少量二次电子穿过防护装置并到达被溅镀物品的易变形区域。如此便可减少二次电子对易变形区域的热效应作用，从而防止被溅镀物品的变形。
一、真空溅镀机原理

真空镀膜是借助高能粒子轰击所产生的动量交换，把镀膜材料的原子从固体（靶）表面撞出并放射出来。放在靶前面的基材拦截溅射出来的原子流，后者凝聚并形成镀层。轰击粒子一般是重惰性气体离子，最常用的是氩。镀层物质变成蒸气相是通过一原子规模的机械过程（动量交换）需在真空仓内的均匀磁电场内实现，通常采用直流放电，它不是化学过程或热过程，而且装置中的磁性区域可防止等离子体与基材接触，因此对基材几乎没有热形响。适合应用于产生光学反射击镀层，通常溅镀室内真空镀达到3×10-3~3×10-5 bar才可使系统正常工作。

二、常用光盘反射层溅涂机

在现今光盘生产线中应用最为广泛的镀层溅渡机，有balzers（德国）公司及singulus（瑞士）公司所生产。两者区别在于承载基材的托盘座一个是相互成空间90°，另一是在同一平面上，因此其转换结构及排气方式都有所不同。

三、常见真空系统故障及分析、排除方式

因溅涂需在真空仓内实现，因此真空仓内真空度保持尤为重要。真空系统包括真空仓，初级、前级真空泵、分子泵，旁路阀及排气、抽气阀、真空检测探头等。以下是常见故障分析及排除方法。

现象
 可能原因
 解决办法

 
 
初级真空仓

内达不到要

求的真空度

 
 ①真空仓门未关好

②旁通阀没有打开

③真空仓门的密封圈泄漏或被弄脏

④初级泵油位太低或油内有杂质

⑤系统含排水

⑥前级真空检测头被弄脏

⑦无压缩气

 
 ①关好真空仓门并启动

②检查控制系统及压缩气

③检查密封圈，必要时清洁或更换之

④加油或换油

⑤排水，检查有否漏水，更换相关密封件

⑥清洁真空检测头

⑦检查气体供应
 
前级真空

度达不到

 
 ①同上①与④

②前级真空探头有油

③前级真空阀无打开

 
 ①同上①与④

②清洁之

③检查旁路阀及压缩气体供应
 
{zgj}真空达不到
 ①真空仓门密封不良

②进气阀打开

③系统内含水

④在托盘转换期间有少许减弱

⑤分子泵不工作

⑥真空泵温度过高

⑦真空探头检测不准确
 ①关好密封门

②检查24V电路及阀芯是否漏气，必要时更换气阀

③查泄漏来源更换密封件，如轴封等。

④做一个泄漏测试，必须时更换气弹簧及相关气阀。

⑤检查水流量及电源

⑥检查水冷系统

⑦清洁真空检测探头。
 

四、故障实例的分析与排除

1、现象：在抽真空时总达不到要求的真空度（如应达到3.0×10-4--bar；但检测结果总在5.0×10-4--bar处停留，检查各级真空泵均无问题，且没有任何泄漏现象，并且通常是系统更换阴级罩后，重启动时发生。

2、分析：真空泵，既无异样，又无泄漏，应检查真空探头，因在生产过程中，铝粉沉积在真空仓内会弄脏真空探头，令其检测结果与实际值有差别。

3、解决办法：令系统在不工作状态，小心拆下真空探头，用专用工具拆下钨丝清洁，重装后OK。