1.氧化物濺射原理
在氧化物濺射工藝生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，“氧化物模式”和“純金屬模式”之間的轉(zhuǎn)變和過(guò)渡原本是十分易變和不穩(wěn)定的。因此，保持磁電場(chǎng)放電量的穩(wěn)定性是生產(chǎn)高質(zhì)量光學(xué)膜層的關(guān)鍵所在。其中最主要的優(yōu)點(diǎn)是大大增強(qiáng)了雙陰極的濺射效率。通過(guò)氧分壓技術(shù)和三段供氣技術(shù)的配合使用，生產(chǎn)出的光學(xué)薄膜的均勻性、穩(wěn)定性更可以得到大大的提高。
目前，多種氧化物（如SnO、TiO等）被用于制造具有抗反射性的、保護(hù)性質(zhì)的膜層。在大規(guī)模的生產(chǎn)中，這些氧化物被用來(lái)制造具有金屬性能的、精密的復(fù)雜光學(xué)膜層。例如，“LOW-E”低輻射膜、陽(yáng)光控制膜。
長(zhǎng)久以來(lái)，大型的鍍膜設(shè)備，只能在“氧化物模式”下制造這些類型功能的膜層，但這種模式的濺射效率非常低‚ 且只能通過(guò)降低玻璃基片的速度，或是多加靶材平行濺射‚以彌補(bǔ)濺射效率不足的缺陷。而且靶材表面需要頻繁的金屬性“濺射清理”（即燒靶，用純氬氣濺射），這就意味著每次的生產(chǎn)過(guò)程都要被迫停止、延遲或拖后。
在“金屬模式”和“氧化物模式”之間的轉(zhuǎn)變過(guò)渡區(qū)內(nèi)，設(shè)備技術(shù)操作者們都想力求找到最佳控制點(diǎn)，促使工藝過(guò)程趨向于濺射狀態(tài)穩(wěn)定區(qū)域內(nèi)的控制點(diǎn)上。
在實(shí)際生產(chǎn)已知的理論中，當(dāng)靶材表面以金屬為主的時(shí)候，短時(shí)產(chǎn)的氧氣過(guò)量或促發(fā)性的能量下降，都會(huì)導(dǎo)致靶表面所覆蓋著的氧化物層的面積區(qū)域擴(kuò)大。其結(jié)果是濺射效率降低，濺射出的活性金屬離子減少。而超額的氧氣量會(huì)不斷的增加，進(jìn)一步促使靶材表面覆蓋著的氧化物區(qū)域擴(kuò)大。這個(gè)循環(huán)過(guò)程會(huì)不斷的增強(qiáng)，持續(xù)進(jìn)行，直到整個(gè)靶材都被一層氧化物所覆蓋為止。之后，氧化物會(huì)從已經(jīng)氧化了的靶材表面被沉積到速度緩慢運(yùn)行的玻璃基片上，與些同時(shí)，以較高的濺射率從靶材表面濺射出的金屬將停止在基片上氧化。
當(dāng)與上述情況相反的變化時(shí)，也會(huì)發(fā)生類似的情況發(fā)生。可用氧化的下降或是短時(shí)間的能量上調(diào)，也會(huì)導(dǎo)致靶材表面的金屬區(qū)域面積不斷擴(kuò)大，自由金屬離子的增加。會(huì)消耗掉更多的氧化，使得玻璃基片表面生成一層氧化物膜層，金屬區(qū)域繼續(xù)不斷擴(kuò)大。當(dāng)金屬面積在靶材表面占主導(dǎo)地位的時(shí)候，平衡狀態(tài)就會(huì)建立起來(lái)。為了能在高的沉積速率下制備化合物膜，就要設(shè)法使靶面長(zhǎng)期保持處于接近金屬狀態(tài)的過(guò)渡模式。
2 氧分壓技術(shù)
控制過(guò)程狀態(tài)的另一方法是監(jiān)視氧氣部分壓力（即氧分壓）它可以直接表明靶材表面的狀態(tài)，并因此決定鍍膜速度和膜層的性能。此工藝參數(shù)可以使用靠近陰極旁的氣體測(cè)量裝置來(lái)完成。
氧分壓由提供給工藝過(guò)程的氧氣數(shù)量來(lái)決定，而自由的可氧化的金屬離子的數(shù)量則取決于能量的供應(yīng)，（電功率的供應(yīng)大小）生產(chǎn)過(guò)程中，我們給工藝過(guò)程提供充足的、穩(wěn)定的反應(yīng)氣體（氧化）。電功率則由轉(zhuǎn)換過(guò)濾器提供以確保氧氣數(shù)量和電功率相匹配。當(dāng)工藝過(guò)程處于正常進(jìn)行當(dāng)中時(shí)，轉(zhuǎn)換過(guò)濾器被用來(lái)修正電功率的基本設(shè)置點(diǎn)。使電功率的設(shè)定值和氧分壓的測(cè)量值達(dá)到預(yù)期中的狀態(tài)。陰極內(nèi)氧氣探測(cè)點(diǎn)瞬間值的減少，則反應(yīng)出工藝室內(nèi)氧分壓的減少。這就會(huì)使轉(zhuǎn)換過(guò)濾器對(duì)電源發(fā)出指令，來(lái)修正電功率設(shè)定值，使其減小，促使生成過(guò)程中狀態(tài)的穩(wěn)定。
雖然氧分壓控制使陰極線內(nèi)氧氣的數(shù)量和功率的匹配操作起來(lái)變得相對(duì)容易，但是對(duì)于不規(guī)則的玻璃和不能整板面上片的玻璃,生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)使氣體壓強(qiáng)不停的變化，并會(huì)使氧分壓探測(cè)點(diǎn)瞬間值的變化頻率加大，而經(jīng)過(guò)氧分壓控制的轉(zhuǎn)換過(guò)濾器的指令完成用時(shí)約為3s。這段時(shí)間不能很好的保證顏色的穩(wěn)定性。這時(shí)就需要提前改變電源控制模式，因?yàn)榭刂齐娫匆部梢允构β首龀鲞m當(dāng)?shù)淖兓夜β实淖兓瘜?duì)工藝過(guò)程的影響是即時(shí)的(大約為1s)。在平時(shí)的生產(chǎn)中，需要我們多積累經(jīng)驗(yàn)，熟悉工藝過(guò)程，合理的選擇適當(dāng)?shù)目刂颇Ｊ健?BR>
3 勻稱性控制
鍍膜線在磁場(chǎng)狀態(tài)正常情況下，中間寬度在2m范圍內(nèi)。玻璃橫向顏色分布是均勻的，這就是說(shuō)沉積膜層的厚度是均勻。但是，在陰極比較長(zhǎng)的情況下，兩端約300mm范圍內(nèi)工藝過(guò)程會(huì)時(shí)常出現(xiàn)不均的現(xiàn)像。這是由于在中間部位，控制器將工藝維持在轉(zhuǎn)變區(qū)域內(nèi)所有希望達(dá)到的操作點(diǎn)。可是在兩端300mm范圍內(nèi)，由于陰極兩端沒(méi)有安裝氧氣探測(cè)器，所以兩端的狀態(tài)穩(wěn)定的向相同方向變化時(shí)，不會(huì)被工藝過(guò)程控制器所發(fā)現(xiàn)，氧氣也不會(huì)再經(jīng)過(guò)二次適當(dāng)?shù)姆峙洌@就可能會(huì)使兩端工藝過(guò)程偏移到金屬狀態(tài)或氧化狀態(tài)，如果不及時(shí)調(diào)整，這種變化會(huì)隨著時(shí)間的增加對(duì)顏色的影響越來(lái)越明顯。這也需要我們?cè)谡{(diào)試時(shí)，提前對(duì)氧氣中的三段供氣甚至采用五段進(jìn)行合理的人為分配，從而達(dá)到使產(chǎn)品顏色在與靶材平行方向顏色均勻一致。
4 中頻磁控濺射
直流反應(yīng)濺射可以使用導(dǎo)體及高摻雜半導(dǎo)體材料作為靶材,沉積介質(zhì)薄膜,有較高的濺射速率。但是反應(yīng)過(guò)程中,通常會(huì)出現(xiàn)陰極中毒、放電打弧問(wèn)題,破壞了等離子體的穩(wěn)定性,使沉積速率發(fā)生變化,導(dǎo)致濺射過(guò)程難以控制,限制直流反應(yīng)濺射技術(shù)在介質(zhì)膜的應(yīng)用。近幾年來(lái)發(fā)展起來(lái)的中頻濺射技術(shù)可以在反應(yīng)濺射絕緣介質(zhì)薄膜的過(guò)程中,釋放靶表面積累的電荷、防止放電打弧的現(xiàn)象,并具有濺射速率快、沉積速率高等優(yōu)點(diǎn)。中頻交流濺射技術(shù)還應(yīng)用于孿生靶(Twins Mag)濺射系統(tǒng)中,中頻交流孿生靶濺射是將中頻交流電源的兩個(gè)輸出端,分別接到閉合磁場(chǎng)非平衡濺射雙靶的各自陰極上,因而在雙靶上分別獲得相位相反的交流電壓,一對(duì)磁控濺射靶則交替成為陰極和陽(yáng)極。孿生靶濺射技術(shù)大大提高磁控濺射運(yùn)行的穩(wěn)定性,可避免被毒化的靶面產(chǎn)生電荷積累,引起靶面電弧打火以及陽(yáng)極消失的問(wèn)題,濺射速率高,一般生產(chǎn)過(guò)程中，將電源頻率保持在40—80KHz之間，幾乎所有化合物的沉積均可以保持長(zhǎng)期的穩(wěn)定，為化合物薄膜的工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。
格蘭特工程玻璃（中山）有限公司生產(chǎn)的LOW-E玻璃均采用的介質(zhì)膜均采用中頻交流電源濺射，生產(chǎn)工藝穩(wěn)定，采用先進(jìn)的供氣技術(shù)，充分保證了產(chǎn)品的均勻性，功能層真材實(shí)料，充分地保證了產(chǎn)品的性能。
參考文獻(xiàn)
德國(guó)萊寶光學(xué)技術(shù)培訓(xùn)資料
姜燮昌 大面積磁控濺射鍍膜產(chǎn)業(yè)化的最新進(jìn)展與應(yīng)用
