磁控濺射是一種常用的物理氣相沉積（PVD）方法，具有沉積溫度低、沉積速度快、沉積薄膜均勻性好、成分接近靶材成分等優(yōu)點。傳統(tǒng)濺射技術的工作原理是：在高真空條件下，入射離子（ar+）在電場作用下轟擊靶材，使靶材表面的中性原子或分子獲得足夠的動能，與靶材表面分離，沉積在基板表面形成薄膜。但是，電子會受到電場和磁場的影響而漂移，導致濺射效率低。短的電子轟擊路徑也會導致襯底溫度升高。為了提高濺射效率，在靶材下方安裝了強磁體，中心和圓周分別有N極和S極。由于洛倫茲力的作用，電子被束縛在靶材周圍并繼續(xù)做圓周運動，產(chǎn)生更多的ar+轟擊靶材，大大提高了濺射效率。

　　

　　雙靶磁控濺射儀是指電子與氬原子在電場E的作用下飛向襯底的過程中發(fā)生碰撞，使它們電離產(chǎn)生ar正離子和新電子；新的電子飛向基板，Ar離子在電場作用下加速向陰極靶材，以高能量轟擊靶材表面，使靶材濺射。在濺射粒子中，中性靶原子或分子沉積在基板上形成薄膜，產(chǎn)生的二次電子會受到電場和磁場的影響，產(chǎn)生e（電場）×B（磁場）指的方向漂移，稱為E×B漂移，其軌跡近似擺線。

　　

　　如果是環(huán)形磁場，電子會以近似擺線的形式在目標表面做圓周運動。它們的運動路徑不僅很長，而且還束縛在靠近靶材表面的等離子體區(qū)域，大量的AR在該區(qū)域被電離轟擊靶材，從而達到很高的沉積速率。隨著碰撞次數(shù)的增加，二次電子的能量耗盡，逐漸遠離靶表面，在電場E的作用下沉積在襯底上。由于電子的能量很低，能量轉移對基板的影響很小，導致基板溫升低。

　　

　　雙靶磁控濺射儀包括：氣路、真空系統(tǒng)、循環(huán)水冷卻系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。其中：

　　

　?。?）氣路系統(tǒng)：與PECVD系統(tǒng)類似，磁控濺射系統(tǒng)應包括完整的氣路系統(tǒng)。然而，與PECVD系統(tǒng)不同的是，PECVD系統(tǒng)中的氣路是反應氣體的通道。磁控濺射系統(tǒng)的氣路一般為AR、N2等氣體。這些氣體不參與成膜，而是通過輝光放電轟擊靶原子，使靶原子獲得能量并沉積在襯底上形成薄膜。

　　

　?。?）真空系統(tǒng)：與PECVD系統(tǒng)類似，在磁控濺射成膜前需要將真空室抽至高真空。因此，它的真空系統(tǒng)還包括機械泵和分子泵，它們都是高真空系統(tǒng)。

　　

　?。?）循環(huán)水冷卻系統(tǒng)：在雙靶磁控濺射儀工作過程中，一些容易發(fā)熱的部件（如分子泵）需要使用循環(huán)水帶走熱量進行冷卻，以防止部件損壞。

　　

　?。?）控制系統(tǒng)：綜合控制PECVD系統(tǒng)各部分協(xié)同運行完成薄膜沉積，一般與控制柜集成。