影响磁控靶材溅射电压的主要因素

磁控溅射的阴极工作电压随着靶材表面磁场的增加而降低，也随着靶表面溅射蚀刻槽的加深而降低。溅射电流随着靶材表面溅射蚀刻槽的加深而增加，因为靶的溅射蚀刻表面越来越靠近靶后面的永磁体的强磁场。因此，靶材的厚度是有限的。更厚的非磁性靶材可用于更强的磁场。当磁场强度增加到0.1T以上时，磁场强度对溅射电压的影响不明显。

铁磁靶材会影响磁控溅射。由于大部分磁力线穿过铁磁材料内部，靶材表面的磁场减弱，需要高电压才能点燃目标表面。除非磁场很强，否则磁性靶材必须比非磁性材料薄（磁控靶材的大值不应超过3mm，铁Fe溅射靶材和钴Co溅射靶材的大值不应超过3mm） 不应超过 2 毫米）才能正常照明和操作。正常工作时，磁控靶材表面磁场强度约为0.025T-0.05T；靶材经溅射蚀刻后，靶材表面磁场强度大大提高，接近或大于0.1T。

靶材

在真空条件不变的情况下，不同的材料和种类的靶材都会对磁控溅射的正常电压产生一定的影响。常用靶材（如铜Cu、铝Al、钛Ti）的正常溅射电压一般在400-600V范围内。一些溅射靶材（如锰Mn、铬Cr等）溅射电压较高，一般需要>700V以上才能完成正常的磁控溅射工艺；而一些靶材（如氧化铟锡ITO）的溅射电压相对较低，在200伏左右的电压下即可实现正常的磁控溅射沉积镀膜。

气体压力

在磁控溅射或反应磁控溅射过程中，工作气体或反应气体压力会对磁控溅射电压产生一定的影响。

·工作气体压力

当真空设备的环境条件确定，靶材电源的控制面板设置参数不变时，气体放电等离子体的密度会随着工作气体（如氩气）压力（0.1~10Pa）的增加而同步增加增加，这降低了等离子体的等效阻抗。磁控靶的溅射电流会逐渐增大，溅射工作电压也会同步下降。

·反应气体压力

在反应磁控溅射镀膜过程中，当真空设备的环境条件确定，靶电源控制面板的设置参数不变时，磁控靶的溅射电流会逐渐减小（直至“阴极中毒”）。 ”和“阳极消失”）随着反应气体（如氮气和氧气）的压力逐渐增加。同时，溅射工作电压会逐渐升高。

阴阳间距

当阴阳极间距过大时，等效气体放电的内阻主要由等离子体等效内阻决定。反之，当阴阳间距过小时，等离子体放电的内阻就会变小。当磁控靶点火进入正常溅射时，如果阴阳极间距太小，可能会出现溅射电流虽然达到工艺设定值，靶材溅射电压仍然偏低的情况。

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