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濺射（sputtering）是PVD薄膜製備技術的一種，主要分為直流濺射、交流濺射、反應濺射和磁控濺射。

技術介紹

濺射（sputtering）是PVD薄膜製備技術的一種，主要分為四大類：直流濺射、交流濺射、反應濺射和磁控濺射。

原理：用帶電粒子轟擊靶材，加速的離子轟擊固體表面時，發生表面原子碰撞並發生能量和動量的轉移，使靶材原子從表面逸出並澱積在襯底材料上的過程。以荷能粒子(常用氣體正離子)轟擊某種材料的靶面，而使靶材表面的原子或分子從中逸出的現象，同時由於濺射過程含有動量的轉換，所以濺射出的粒子是有方向性的。

用途：利用它可使他種基體材料表面獲得金屬、合金或電介質薄膜。適用於製造薄膜集成電路、片式引線器件和半導體器件等用。

方法：濺射薄膜通常是在惰性氣體(如氬)的等離子體中製取。

特點：採用濺射工藝具有基體溫度低，薄膜質純，組織均勻密實，牢固性和重現性好等優點。

應用

濺射鍍膜技術的應用

1.製備薄膜磁頭的耐磨損氧化膜

硬盤磁頭進行讀寫操作時與硬盤表面產生滑動摩擦，為了減小摩擦力及提高磁頭壽命，磁頭正向薄膜化方向發展。

絕緣膜和保護膜(即AL 2 O 3、SiO 2氧化物薄膜)是薄膜磁頭主要構成成份。對薄膜磁頭的耐磨損膜的要求是耐衝擊性好，耐磨性好，有適當的可加工性以及加工變形小，通常採用反應濺射法製備該種薄膜。為了防止基片升溫過高，濺射鍍膜過程中要對基片進行冷卻。

2.製備硬質薄膜

廣泛使用的硬化膜是水溶液電鍍鉻。電鍍會使鋼發生氫脆，而且電鍍速度慢，造成環境污染。如果採用金屬Cr靶，在N 2氣氛中進行非平衡磁控濺射鍍膜，可以在工件上鍍覆Cr、CrN X等鍍層，代替水溶液電鍍用於旋轉軸和其它運動部件。

3.製備切削刀具和模具的超硬膜

採用普通化學氣相沉積技術製備TiN、TiC等超硬鍍層，溫度要在1000℃左右，這已經超過了高速鋼的回火溫度，對於硬質合金來說還可能使鍍層晶粒長大。而採用對向靶濺射沉積單相TiN薄膜，濺射時間只需10～15min，基片溫度不超過150℃，得到的TiN薄膜硬度最高可達HV3800。利用非平衡磁控濺射法製備的TiN鍍膜，通過膜層硬度和臨界載荷實驗以及摩擦實驗，表明膜層硬度已經達到和超過其它離子鍍膜的效果。

4.製備固體潤滑膜

固體潤滑膜如MoS 2薄膜已成功應用於真空工業設備、原子能設備以及航空航天領域，對於工作在高溫環境的機械設備也是畢不可少的。雖然MoS 2可用化學反應鍍膜法製備，但濺射鍍膜發得到的MoS 2薄膜緻密性好，膜基附着力大，添加Au(5wt%)的MoS 2膜，其緻密性和附着性更好，摩擦係數更小。

5.製備光學薄膜

濺射法是工業生成中製備光學薄膜的一種主要的工藝。長期以來，反應磁控濺射技術主要用於工具表面鍍制TiN等超硬膜以及建築玻璃、汽車玻璃、透明導電膜等單層或簡單膜層。近年來，光通信，顯示技術等方面對光學薄膜的巨大需求，刺激了將該技術用於光學薄膜工業化生產的研究。