磁控溅射是物理气相沉积(PVD)的核心技术之一,通过在靶材背面布置磁体,把带电粒子约束在靶面附近,实现高速、低温、低损伤的薄膜沉积。由于可以在不同基底上镀制金属、氧化物、氮化物等多种膜层,它被广泛用于半导体、显示、光伏、装饰镀膜等领域。面对市面上种类繁多的设备,很多采购人员都会问一句:磁控溅射设备都有哪些分类方式?今天就从几个常用维度系统地梳理一遍。
一、按磁场构型分类
这是最基础的划分方式,决定等离子体的分布和薄膜的性能。
平衡磁控溅射的内外磁极磁通量大致相等,磁力线在靶面附近闭合,等离子体被紧密约束在靶区,溅射速率高、膜厚均匀,适合制备半导体和光学薄膜。非平衡磁控溅射的外圈磁极磁通量更大,磁力线可延伸到基片附近,增强了基片区域的离子轰击,能明显提高膜层与基体的附着力,常用于耐磨、装饰等功能膜的生产。
二、按电源类型分类
电源类型决定了能溅射什么性质的靶材。直流磁控溅射结构简单、速率高,但只能溅射金属、合金等导电材料;射频磁控溅射使用 13.56MHz 高频电源,可以通过电容耦合溅射氧化物、陶瓷等绝缘靶材;中频与脉冲磁控溅射则在反应溅射中能有效抑制靶面电弧放电,工艺稳定,是当前工业产线的常见配置。
三、按工艺类型分类
如果生产的是化合物薄膜,往往会采用反应磁控溅射——在溅射金属靶材的同时通入氧气、氮气等反应气体,让溅射出来的金属原子与气体化合成氧化物、氮化物膜层,这是制备透明导电薄膜和硬质涂层的高效路径。
四、按设备结构形态分类
从工业装备角度看,设备结构是最直观的分类方式。常见的磁控溅射镀膜机大致可以分为片式与卷对卷两大类。片式设备针对玻璃、晶圆等刚性基片,适合半导体和显示行业;而卷对卷磁控溅射镀膜机则让柔性薄膜基材连续收放、不停机镀膜,产能高、成本低,特别适合柔性电子和大规模连续生产场景。
以深圳宝德自动化(PowerDe)推出的卷对卷磁控溅射镀膜机为例,它面向钙钛矿太阳能电池、OLED、锂电等产业研制,能够实现大面积钙钛矿器件的蒸镀与批量镀膜,显著提升产量和效益。溅射腔体采用 SUS304 不锈钢,内表面配合屏蔽板进行镜面抛光,既能获得洁净的工作环境,也能保证良好的真空度,为高品质膜层提供了硬件保障。
五、如何选择适合自己的设备
先明确你的基底材料和生产规模:做刚性片材的研发试验,可以选择单靶或多靶的小型设备;做柔性薄膜的连续量产,则应优先考虑卷对卷机型。其次看靶材类型,导电金属可直接选直流,绝缘及化合物靶材则要选射频或中频。最后结合预算、产能和售后,挑选具备成熟工艺经验和产线落地能力的磁控溅射设备厂家合作,往往能少走很多弯路。
宝德深耕半导体真空贴合与镀膜装备多年,连续四届获评国家高新技术企业,拥有近百项专利,能根据材料和产线需求提供定制化整线方案。如果你正在评估相关的磁控溅射设备,欢迎联系深圳宝德自动化(PowerDe)了解更多选型与定制信息。
