在真空容器内,将基材与作为靶材的金属相对放置,抽真空后,注入少量氩气,在基材(+)与金属(-)之间施加直流电压,使其发生放电。这种放电导致氩离子化并与金属发生碰撞。从而让金属原子或离子从靶材上飞溅出来,堆积在基材上。这种工艺方法称为直流溅镀,具体来说包括以下几种方法。
(1)直流溅镀
采用直流辉光放电,包括2极、3极和4极溅镀。在2极溅镀中,靶材为1极,在产生等离子体的同时对离子进行加速。3极和4极溅射另外设置有单独的热阴极用于产生等离子体,因此可以采用大范围的成膜压力。
(2)高频溅镀
直流溅镀仅可用于导电材质的靶材,而在RF法中,由于利用辉光放电,因此可以将绝缘体用作靶材,实现大范围成膜。
(3)磁控溅镀
在这种工艺方法中,在靶材上会放置磁铁以提高电离效率,因此成膜速率更高。由于可以在比普通溅镀更低的压力下进行加工,基板温度上升较少,因此这一工艺也被称为低温溅镀。
(4)ECR溅镀
这一工艺是利用微波和电子回旋共振(ECR)现象产生等离子体,因此可以在低温条件下高速形成大范围的薄膜。
(5)离子溅镀
这一工艺是在专用位置产生等离子体,所产生的离子被磁铁加速并高速撞击靶材,从而在基材上形成薄膜。因此可在高真空条件下形成高纯度镀膜。其缺点在于成膜速度较低。
像这样利用真空蒸镀以及坩埚进行的离子镀膜工艺,由于是利用物质的蒸气压进行加工,所以难以进行合金等的成膜,但是采用溅镀工艺,可以在采用一定措施的情况下解决这一问题。