本發(fā)明涉及鍍膜裝置，尤其涉及一種磁控濺射鍍膜裝置及鍍膜方法。

背景技術(shù)：

1、磁控濺射鍍膜技術(shù)是一種用于在基片襯底表面沉積單層/多層薄膜材料的先進(jìn)鍍膜技術(shù)，該技術(shù)具有薄膜沉積速率快、適用性廣、薄膜均一好、附著力強(qiáng)且適用于各種材料等優(yōu)勢而被廣泛地應(yīng)用于電子、光學(xué)、能源和防護(hù)等領(lǐng)域。

2、近年來，磁控濺射技術(shù)向著更高效和多元化的方向發(fā)展。例如，現(xiàn)有技術(shù)cn113913737a公開了一種納米多孔雙層薄膜材料的制備方法，首先利用磁控濺射技術(shù)在al2o3基片襯底上沉積tialn薄膜，然后在其上磁控濺射沉積nicr-ti前驅(qū)體薄膜，接著利用氫氟酸溶液進(jìn)行刻蝕，最終形成多孔nicr/tialn合金薄膜涂層材料，該制備方法制備的雙層薄膜多孔結(jié)構(gòu)完整、連續(xù)，形狀均勻、尺寸可控，層與層之間的界面附著力強(qiáng)。

3、現(xiàn)有的磁控濺射主要包括直接磁控濺射和反應(yīng)磁控濺射兩種。直接磁控濺射原理是指直流電源（dc）或射頻電源（rf）直接連接到磁控靶（金屬靶、合金靶或化合物靶）上，通過工作氣體在電場作用下電離并被加速并撞擊靶材表面，從而使靶材原子被濺射出來沉積到基材表面。反應(yīng)磁控濺射原理是指在反應(yīng)性磁控濺射中，氮?dú)饣蜓鯕獾确磻?yīng)性氣體被引入真空室，這種氣體在等離子體環(huán)境中因高能碰撞而電離和反應(yīng)，當(dāng)靶材上的濺射金屬原子到達(dá)基片襯底時，會與反應(yīng)氣體發(fā)生反應(yīng)，形成化合物并沉積在基片襯底表面。

4、然而，直接磁控濺射在沉積化合物尤其是氧化物和氮化物薄膜方面存在沉積速率慢，沉積出的薄膜多為非晶薄膜，需要在較高的基片襯底溫度下才能實(shí)現(xiàn)晶體薄膜的制備等缺陷；傳統(tǒng)的反應(yīng)磁控濺射則是在反應(yīng)真空室內(nèi)直接引入工作氣體和反應(yīng)氣體，該沉積過程存在反應(yīng)氣體離化率低，靶容易中毒，反應(yīng)氣體與濺射靶材原子的反應(yīng)率低以及很難獲得理想化學(xué)計(jì)量比的化合物薄膜等不足。

5、因此，如何提高磁控濺射鍍膜裝置的沉積速率和改善裝置對反應(yīng)氣體的離化，同時有效抑制靶中毒，獲得理想化學(xué)計(jì)量比的晶體薄膜，已成為目前亟待解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種磁控濺射鍍膜裝置及鍍膜方法。本發(fā)明通過對稱設(shè)置的雙離子源直接離化反應(yīng)氣體并配合裝置底端設(shè)置的磁控靶的濺射，在裝置頂端的樣品臺處對基片襯底進(jìn)行反應(yīng)鍍膜，提高了反應(yīng)氣體的離化率，抑制了濺射時的靶中毒現(xiàn)象，離化后的氣體與濺射后的靶材直接反應(yīng)，提高了反應(yīng)速率和鍍膜速率，同時成功實(shí)現(xiàn)了低溫下化學(xué)計(jì)量比理想的單晶或多晶薄膜的制備。

2、為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、第一方面，本發(fā)明提供了一種磁控濺射鍍膜裝置，所述磁控濺射鍍膜裝置包括反應(yīng)腔室、磁控靶、離子源和樣品臺；

4、所述反應(yīng)腔室為真空密封結(jié)構(gòu)；

5、所述磁控靶固定且連通于所述反應(yīng)腔室的底面；

6、所述離子源包括呈對稱設(shè)置的第一離子源和第二離子源，所述第一離子源和所述第二離子源分別固定且連通于所述反應(yīng)腔室的兩端側(cè)面；所述離子源包括第一進(jìn)氣口、傳輸通道和出口，所述第一進(jìn)氣口用于從所述反應(yīng)腔室外部通入反應(yīng)氣體進(jìn)入所述離子源中；

7、所述樣品臺位于所述反應(yīng)腔室的頂端。

8、本發(fā)明提供的磁控濺射鍍膜裝置中，在反應(yīng)腔室的兩端側(cè)面設(shè)置對稱的雙離子源，在離子源上設(shè)置進(jìn)氣口，將反應(yīng)氣體直接通過離子源上設(shè)置的進(jìn)氣口進(jìn)入到離子源內(nèi)部，在離子源中將反應(yīng)氣體直接離化成等離子體，并在電場作用下，引出等離子體束并射向樣品臺，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)氣體的成功離化的同時，提高反應(yīng)氣體的離化率，更重要的是反應(yīng)氣體直接通入離子源中也能夠有效抑制靶中毒現(xiàn)象。而將第一離子源和第二離子源進(jìn)行對稱設(shè)置，能夠進(jìn)一步增加離化氣體的含量，從而使得裝置的沉積速率更快。

9、本發(fā)明將樣品臺設(shè)置于反應(yīng)腔室的頂端，將磁控靶設(shè)置在反應(yīng)腔室的底面，以及在反應(yīng)腔室的兩端側(cè)面對稱設(shè)置的雙離子源，采用裝置兩端對稱設(shè)置的雙離子源離化反應(yīng)氣體配合裝置底面的磁控靶的靶材濺射，能夠一同對裝置頂端設(shè)置的樣品臺上的基片襯底進(jìn)行鍍膜反應(yīng)，磁控靶濺射出的靶材原子直接與離子源流射出的反應(yīng)氣體離化的等離子態(tài)進(jìn)行反應(yīng)，能夠提高離化后的反應(yīng)氣體的等離子束與濺射出的靶材原子之間的反應(yīng)效率和速率。此外，將反應(yīng)氣體直接通入到離子源中進(jìn)行離化，能夠顯著地改善反應(yīng)氣體的離化含量的同時，能夠有效抑制反應(yīng)濺射過程中的靶中毒現(xiàn)象，從而提高鍍膜裝置的沉積速率。

10、優(yōu)選地，所述反應(yīng)腔室兩端側(cè)面設(shè)置有固定部件，用于固定所述離子源。

11、優(yōu)選地，以所述樣品臺的樣品放置平面的方向?yàn)樗椒较颍龅谝浑x子源和所述第二離子源的放置方向均與所述樣品臺的水平方向呈30-60°，例如30°、35°、40°、45°、50°、55°或60°等。

12、本發(fā)明設(shè)置離子源的放置方向，使其與樣品臺的樣品放置平面的方向呈固定角度，能夠進(jìn)一步增加反應(yīng)氣體離化后的等離子體束與樣品臺的接觸面積，從而增加了反應(yīng)氣體離子束與磁控靶濺射出的靶材原子之間的反應(yīng)效率和反應(yīng)概率。本發(fā)明若離子源的放置方向均與樣品臺的水平方向的角度過小，則會導(dǎo)致電離出的反應(yīng)氣體等離子體大部分射向了反應(yīng)腔室，而射向并到達(dá)樣品臺參與反應(yīng)的等離子體含量偏少；若角度過大，則會導(dǎo)致離子源電離出的反應(yīng)氣體等離子體束直接全部射向樣品臺，造成反應(yīng)氣體離子束對基片襯底沉積的薄膜的刻蝕，導(dǎo)致薄膜表面多孔，降低了薄膜質(zhì)量。

13、優(yōu)選地，所述第一離子源和所述第二離子源到所述樣品臺的中心的距離相等。

14、優(yōu)選地，所述離子源包括環(huán)形結(jié)構(gòu)。

15、本發(fā)明中環(huán)形結(jié)構(gòu)的離子源其內(nèi)部磁控分布更加均勻，從而能離化出更加均勻的等離子體。

16、優(yōu)選地，所述離子源包括陽極層離子源。

17、本發(fā)明采用陽極層離子源，具有氣體離化率高、結(jié)構(gòu)簡單且易于維護(hù)的優(yōu)勢。

18、優(yōu)選地，所述離子源還包括電磁屏蔽罩。

19、本發(fā)明中的電磁屏蔽罩采用導(dǎo)磁合金，包括但不限于1cr17不銹鋼。

20、優(yōu)選地，所述電磁屏蔽罩為中空的環(huán)形結(jié)構(gòu)。

21、優(yōu)選地，在所述電磁屏蔽罩的底面中心區(qū)域設(shè)置有連接軸，所述連接軸固定且連通于所述電磁屏蔽罩的底面并延伸至所述底面的外部。

22、本發(fā)明中，一部分連接軸位于所述電磁屏蔽罩的內(nèi)部，一部分連接軸位于所述電磁屏蔽罩的外部。

23、優(yōu)選地，在所述磁控濺射鍍膜裝置中，延伸至所述離子源的電磁屏蔽罩外部的連接軸與所述反應(yīng)腔室的兩端側(cè)面設(shè)置的固定部件進(jìn)行連接，將所述離子源固定且連通于所述反應(yīng)腔室的兩端側(cè)面。

24、優(yōu)選地，在所述電磁屏蔽罩的內(nèi)部底面上還設(shè)置有第一單極磁鐵中空柱，在所述第一單極磁鐵中空柱上端設(shè)置有第二單極磁鐵中空柱，所述第一單極磁鐵中空柱和所述第二單極磁鐵中空柱均圍繞且固定于所述連接軸的側(cè)面。

25、優(yōu)選地，所述第一單極磁鐵中空柱和所述第二單極磁鐵中空柱均通過連接桿固定于所述連接軸上。

26、本發(fā)明中，所述連接軸可以選擇法蘭連接部件；用于將第一單極磁鐵中空柱和第二單極磁鐵中空柱固定在連接軸上的連接桿可以采用螺絲桿。

27、優(yōu)選地，所述第一單極磁鐵中空柱和所述第二單極磁鐵中空柱均為中空的環(huán)形結(jié)構(gòu)。

28、本發(fā)明的離子源中，第一單極磁鐵中空柱的作用為形成單極磁場；第二單極磁鐵中空柱的作用為形成單極磁場，第一單極磁鐵與第二單極磁鐵的極性相反，通過第一和第二單極磁鐵的配合在離子源內(nèi)部形成閉合磁場。

29、優(yōu)選地，在所述第二單極磁鐵中空柱遠(yuǎn)離所述連接軸的外側(cè)設(shè)置有內(nèi)陽極環(huán)。

30、優(yōu)選地，所述內(nèi)陽極環(huán)通過支撐連接桿固定于所述電磁屏蔽罩的內(nèi)部。

31、優(yōu)選地，所述內(nèi)陽極環(huán)與所述第二單極磁鐵中空柱存在間隔區(qū)域，用于對所述反應(yīng)氣體進(jìn)行電離。

32、任選地，所述間隔區(qū)域的寬度為0.5-1.0cm，例如0.5cm、0.6cm、0.7cm、0.8cm、0.9cm或1.0cm等。

33、優(yōu)選地，所述電磁屏蔽罩的上端與第二單極磁鐵中空柱之間的開口縫隙的開口處為所述離子源的出口。

34、優(yōu)選地，所述電磁屏蔽罩內(nèi)部的間隔區(qū)域?yàn)樗鲭x子源的傳輸通道。

35、優(yōu)選地，所述第一單極磁鐵中空柱、所述第二單極磁鐵中空柱和所述內(nèi)陽極環(huán)均設(shè)置于所述電磁屏蔽罩的內(nèi)部。

36、優(yōu)選地，在所述電磁屏蔽罩的內(nèi)部還設(shè)置有水冷槽，所述水冷槽位于所述第一單極磁鐵中空柱遠(yuǎn)離所述連接軸的外側(cè)。

37、本發(fā)明中，在所述離子源的電磁屏蔽罩中設(shè)置水冷槽，是為了對單極磁鐵進(jìn)行冷卻，防止單極磁鐵在工作過程中因過熱導(dǎo)致退磁，最終導(dǎo)致離子源無法工作。

38、優(yōu)選地，所述水冷槽為中空的環(huán)形通道結(jié)構(gòu)。

39、優(yōu)選地，所述水冷槽包圍在所述第一單極磁鐵中空柱的側(cè)面。

40、本發(fā)明進(jìn)一步采用中空環(huán)形通道結(jié)構(gòu)的水冷槽，是為了增加與環(huán)形磁鐵的接觸面積，進(jìn)一步增加冷卻效果。

41、優(yōu)選地，所述水冷槽的底部還設(shè)置有水冷進(jìn)口和水冷出口。

42、優(yōu)選地，所述水冷進(jìn)口和所述水冷出口的下端向外延伸至所述電磁屏蔽罩的底面外部，并連通于所述電磁屏蔽罩的底面。

43、優(yōu)選地，所述水冷進(jìn)口和所述水冷出口分別位于所述第一單極磁鐵中空柱的兩側(cè)。

44、優(yōu)選地，所述離子源中的第一進(jìn)氣口連通于所述電磁屏蔽罩的底面并延伸至所述底面的外部。

45、本發(fā)明在離子源中設(shè)置第一進(jìn)氣口連通于電磁屏蔽罩的底面并延伸至底面的外部，能夠?qū)㈠兡ぱb置外部的反應(yīng)氣體直接引入離子源中進(jìn)行離化反應(yīng)，從而有效提高離子源對反應(yīng)氣體的離化含量的同時，也能夠有效抑制反應(yīng)濺射過程中的靶中毒。

46、優(yōu)選地，所述離子源還包括電源接口，所述電源接口上端與所述內(nèi)陽極環(huán)連接，所述電源接口的下端連通于所述電磁屏蔽罩的底面并延伸至所述底面的外部。

47、優(yōu)選地，所述離子源中的所述第一單極磁鐵中空柱、所述第二單極磁鐵中空柱、所述內(nèi)陽極環(huán)以及所述水冷槽均位于所述反應(yīng)腔室的內(nèi)部。

48、優(yōu)選地，所述電磁屏蔽罩底面設(shè)置的第一進(jìn)氣口位于所述反應(yīng)腔室的外部。

49、優(yōu)選地，所述電磁屏蔽罩底面設(shè)置的所述水冷進(jìn)口和所述水冷出口均位于所述反應(yīng)腔室的外部。

50、優(yōu)選地，所述電磁屏蔽罩設(shè)置在底面外部的電源接口位于所述反應(yīng)腔室的外部。

51、優(yōu)選地，所述磁控濺射鍍膜裝置還包括位于反應(yīng)腔室外部的離子源電源和磁控靶電源。

52、優(yōu)選地，所述離子源電源的個數(shù)與所述離子源的個數(shù)相同。

53、優(yōu)選地，所述磁控靶電源的個數(shù)與所述磁控靶的個數(shù)相同。

54、本發(fā)明中，對磁控靶的個數(shù)不做具體的限定，包括但不限于1個、2個或3個等，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要進(jìn)行選擇。

55、優(yōu)選地，所述離子源電源與所述離子源中的電源接口連接。

56、優(yōu)選地，所述磁控靶電源與所述磁控靶連接。

57、優(yōu)選地，所述磁控靶電源包括高功率脈沖電源（hipims電源）、射頻電源或直流電源中的任意一種或至少兩種的組合。

58、優(yōu)選地，所述磁控靶電源為高功率脈沖電源。

59、本發(fā)明中，采用的“高功率脈沖電源”指的是，峰值電流大于等于1a，功率大于等于2000w，脈沖的頻率大于等于1000hz，且占空比在10-90%之間可調(diào)的電源。

60、本發(fā)明的磁控靶電源采用特定的電源，能夠提高磁控靶材濺射成靶材原子的速率，從而提高磁控濺射鍍膜裝置的濺射速率，進(jìn)一步優(yōu)選高功率脈沖的磁控靶電源與對稱設(shè)置的雙離子源相互配合，能夠加快裝置的鍍膜速度。

61、優(yōu)選地，所述反應(yīng)腔室設(shè)置有第二進(jìn)氣口，用于將工作氣體通入所述反應(yīng)腔室中。

62、本發(fā)明在反應(yīng)腔室中設(shè)置第二進(jìn)氣口引入工作氣體，工作氣體進(jìn)入反應(yīng)腔室內(nèi)，能夠電離成等離子體，在電場作用下該等離子體對磁控靶上的靶材進(jìn)行轟擊，濺射出靶材原子，靶材原子與離子源中被離化且射出的等離子體束反應(yīng)，快速成膜并沉積在基底表面。本發(fā)明采用離子源上設(shè)置的第一進(jìn)氣口將反應(yīng)氣體直接通入離子源中，采用反應(yīng)腔室上設(shè)置的第二進(jìn)氣口將工作氣體通入反應(yīng)腔室中，通過反應(yīng)氣體進(jìn)氣口和工作氣體進(jìn)氣口的分開設(shè)計(jì)，能夠有效避免反應(yīng)濺射過程中的靶中毒。

63、優(yōu)選地，所述磁控濺射鍍膜裝置還包括位于所述反應(yīng)腔室的頂面外部的伺服電機(jī)。

64、優(yōu)選地，所述樣品臺上設(shè)置有連接桿。

65、優(yōu)選地，所述伺服電機(jī)通過連接通道穿過所述反應(yīng)腔室的頂面與所述樣品臺上的連接桿進(jìn)行連接，用于帶動所述樣品臺的旋轉(zhuǎn)。

66、本發(fā)明引入伺服電機(jī)用于帶動樣品臺的旋轉(zhuǎn)，能夠使得裝置的鍍膜更加均勻。

67、優(yōu)選地，所述伺服電機(jī)中的連接通道與所述樣品臺上的連接桿通過傳動元件進(jìn)行傳動。

68、優(yōu)選地，所述樣品臺為中空的框架結(jié)構(gòu)。

69、本發(fā)明采用中空框架結(jié)構(gòu)的樣品臺，能夠同時兼容4英寸及以下尺寸的樣品基片襯底。

70、優(yōu)選地，所述磁控濺射鍍膜裝置還包括設(shè)置在所述反應(yīng)腔室的外部的真空計(jì)，用于測量所述反應(yīng)腔室內(nèi)的真空度。

71、優(yōu)選地，所述真空計(jì)與所述反應(yīng)腔室內(nèi)部通過連接部件連接。

72、優(yōu)選地，所述連接部件包括中空法蘭。

73、優(yōu)選地，所述磁控濺射鍍膜裝置還包括設(shè)置在所述反應(yīng)腔室的側(cè)面的觀察窗，用于觀察濺射過程。

74、優(yōu)選地，所述觀察窗與所述第一離子源和所述第二離子源均不在同一側(cè)面。

75、優(yōu)選地，所述磁控濺射鍍膜裝置還包括泵組、限流閥和氣體質(zhì)量流量計(jì)，用于獲取和調(diào)控所述反應(yīng)腔室的真空度。

76、本發(fā)明中，采用泵組能夠?qū)Ψ磻?yīng)腔室進(jìn)行抽真空處理，獲取反應(yīng)腔室的本底真空度，通過限流閥和氣體質(zhì)量流量計(jì)能夠調(diào)控工作氣體進(jìn)入反應(yīng)腔室的流量，以及調(diào)控反應(yīng)腔室的工作真空度。

77、優(yōu)選地，所述泵組、所述限流閥和所述氣體質(zhì)量流量計(jì)位于所述反應(yīng)腔室的外部。

78、優(yōu)選地，所述泵組、所述限流閥和所述氣體質(zhì)量流量計(jì)均通過連接部件連通于所述反應(yīng)腔室的內(nèi)部。

79、優(yōu)選地，連接所述泵組、所述限流閥和所述氣體質(zhì)量流量計(jì)的所述連接部件包括法蘭。

80、優(yōu)選地，所述泵組包括前級機(jī)械泵和/或分子泵。

81、第二方面，本發(fā)明提供了一種基于第一方面所述的磁控濺射鍍膜裝置的磁控濺射鍍膜方法，所述磁控濺射鍍膜方法的具體工藝包括：

82、將基片襯底置于樣品臺上，對反應(yīng)腔室進(jìn)行抽真空；將反應(yīng)氣體分別從對稱設(shè)置的第一離子源和第二離子源中的第一進(jìn)氣口進(jìn)入到兩個離子源內(nèi)部，經(jīng)傳輸通道進(jìn)行流通，在兩個所述離子源中，所述反應(yīng)氣體被離化成等離子體，形成等離子體束，然后，再經(jīng)傳輸通道到達(dá)兩個所述離子源的出口，并在電場作用下射流到所述基片襯底上；同時，將磁控靶中的磁控靶材濺射成靶材原子；將所述靶材原子與射流到所述基片襯底上的等離子體束進(jìn)行反應(yīng)，在所述基片襯底上沉積并制備出薄膜。

83、本發(fā)明提供的磁控濺射鍍膜方法基于特定設(shè)計(jì)的磁控濺射鍍膜裝置，采用對稱設(shè)置的第一離子源和第二離子源上的第一進(jìn)氣口分別直接將反應(yīng)氣體通入離子源中進(jìn)行離化，提高了反應(yīng)氣體的離化含量和離化效率，且有效避免了靶中毒現(xiàn)象的發(fā)生，形成的等離子體束與磁控靶中的磁控靶材濺射的靶材原子在位于樣品臺的基片襯底上直接進(jìn)行反應(yīng)成膜，不僅提高沉積速率，而且能夠在低溫下在基片襯底表面直接鍍單晶/多晶薄膜。

84、優(yōu)選地，在所述基片襯底上制備得到的所述薄膜為單晶薄膜或多晶薄膜中的任意一種。

85、本發(fā)明的磁控濺射鍍膜裝置能夠?qū)崿F(xiàn)反應(yīng)氣體的高效離化，從而提高了其與濺射出靶材原子的反應(yīng)效率和速率，且由于是在基片襯底表面直接反應(yīng)成膜，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了低溫下單晶或多晶薄膜的成功制備。

86、優(yōu)選地，所述反應(yīng)氣體包括ar、o2、n2、nh3或c2h4中的任意一種或至少兩種的組合。

87、本發(fā)明提供的離子源能夠?qū)崿F(xiàn)多種反應(yīng)氣體的離化，擴(kuò)展了磁控濺射鍍膜裝置的應(yīng)用范圍。

88、優(yōu)選地，所述磁控靶材包括al、y、sc、fe、ta、si或ti中的任意一種或至少兩種的組合。

89、優(yōu)選地，在所述抽真空的過程中，采用泵組對所述反應(yīng)腔室進(jìn)行抽真空至所述反應(yīng)腔室的本底真空度為8×10-5pa以下，例如8×10-5pa、7×10-5pa、6×10-5pa、5×10-5pa、4×10-5pa、3×10-5pa、2×10-5pa或1×10-5pa等。

90、優(yōu)選地，在所述抽真空后，所述磁控濺射鍍膜方法還包括將工作氣體通入所述反應(yīng)腔室中，并且，采用氣體質(zhì)量流量計(jì)和限流閥配合將所述反應(yīng)腔室中的工作真空度調(diào)節(jié)為0.5-1.5pa，例如0.5pa、0.7pa、0.9pa、1.1pa、1.3pa或1.5pa等。

91、優(yōu)選地，在將所述反應(yīng)氣體通入所述離子源前，還包括將與所述離子源連接的離子源電源和所述磁控靶連接的磁控靶電源分別打開。

92、優(yōu)選地，在所述離化的過程中，所述第一離子源和所述第二離子源的電流設(shè)置為50-300ma，例如50ma、100ma、150ma、200ma、250ma或300ma等。

93、優(yōu)選地，在所述離化的過程中，所述反應(yīng)氣體的流量為5-60sccm，例如5sccm、10sccm、15sccm、20sccm、25sccm、30sccm、35sccm、40sccm、45sccm、50sccm、55sccm或60sccm等。

94、優(yōu)選地，在所述反應(yīng)氣體的離化過程中，還通過水冷進(jìn)口通入冷卻水進(jìn)入到水冷槽，再從水冷出口流出。

95、優(yōu)選地，在所述反應(yīng)氣體的離化過程中，采用第一單極磁鐵中空柱和第二單極磁鐵中空柱形成閉合磁場，在磁場和內(nèi)陽極環(huán)的作用下，將反應(yīng)氣體離化成等離子體。

96、優(yōu)選地，所述磁控靶材濺射成靶材原子的具體過程包括：通過所述反應(yīng)腔室中設(shè)置的第二進(jìn)氣口，將工作氣體通入所述反應(yīng)腔室內(nèi)，并且通過所述磁控靶與所述反應(yīng)腔室之間的電場，將所述工作氣體電離成等離子體，所述等離子體在電場作用下被加速并撞擊到所述磁控靶中的磁控靶材的表面，濺射出所述的靶材原子。

97、優(yōu)選地，所述工作氣體包括惰性氣體。

98、優(yōu)選地，在所述磁控靶材濺射成所述靶材原子的過程中，所述磁控靶的功率設(shè)置為100-400w，例如100w、150w、200w、250w、300w、350w或400w等。

99、優(yōu)選地，在所述磁控靶材濺射成所述靶材原子的過程中，采用氣體質(zhì)量流量計(jì)將所述工作氣體的流量設(shè)置為5-30sccm，例如5sccm、10sccm、15sccm、20sccm、25sccm或30sccm等。

100、優(yōu)選地，所述工作氣體的流量與所述反應(yīng)氣體的流量的比值為1:(1-3)，例如1:1、1:1.5、1:2、1:2.5或1:3等。

101、本發(fā)明中，調(diào)控工作氣體的流量與反應(yīng)氣體流量的比值，是為了調(diào)控獲得的化合物薄膜的原子計(jì)量比，本發(fā)明的磁控濺射鍍膜方法采用特定的磁控濺射鍍膜裝置，能夠通過調(diào)控工作氣體的流量與反應(yīng)氣體流量的比值，精準(zhǔn)調(diào)控薄膜的化合物的原子計(jì)量比。

102、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

103、（1）本發(fā)明提供的磁控濺射鍍膜裝置將樣品臺設(shè)置于反應(yīng)腔室的頂端，將磁控靶設(shè)置在反應(yīng)腔室的底面，以及在反應(yīng)腔室的兩端側(cè)面設(shè)置對稱的雙離子源，采用裝置兩端對稱設(shè)置的雙離子源離化反應(yīng)氣體配合裝置底面的磁控靶的靶材濺射，對頂端的樣品臺上的基片襯底進(jìn)行反應(yīng)濺射成膜，磁控靶濺射出的靶材原子直接與離子源流射出的反應(yīng)氣體離化的等離子態(tài)進(jìn)行反應(yīng)，提高了離化后的反應(yīng)氣體的等離子束與濺射出的靶材原子之間的反應(yīng)效率和速率。此外，將反應(yīng)氣體直接通入到離子源中進(jìn)行離化，能夠顯著地改善反應(yīng)氣體的離化含量的同時，能夠有效抑制反應(yīng)濺射過程中靶中毒，從而提高鍍膜裝置的反應(yīng)濺射速率。

104、（2）本發(fā)明提供的磁控濺射鍍膜方法基于特定設(shè)計(jì)的磁控濺射鍍膜裝置，采用對稱設(shè)置的第一離子源和第二離子源上的第一進(jìn)氣口分別直接將反應(yīng)氣體通入離子源中進(jìn)行離化，提高了反應(yīng)氣體的離化含量和離化效率，且有效避免了靶中毒現(xiàn)象的發(fā)生，形成的等離子體束與磁控靶中的磁控靶材濺射的靶材原子在位于樣品臺的基片襯底上直接進(jìn)行反應(yīng)成膜，不僅提高沉積速率，而且能夠在低溫下在基片襯底表面直接鍍單晶/多晶薄膜。