靶材不起辉，不一定是它坏了：磁控溅射点不亮的那些坑

磁控溅射靶材不起辉，很多人第一反应是：“是不是靶子废了？”但真相往往不是。别急着换靶材，搞不好你换三块都点不亮。原因可能藏得更深。我就干脆写出来，省得下次再有人在腔体里一边骂靶子一边调真空。

一：靶子没坏，是气氛不对

真空抽到位了，流量也开了，就是起不来辉光。很常见。尤其在氩气预清洗时间不够，腔内残氧太高的时候。这时候靶材表面其实被一层高阻氧化层覆盖了，像Ti、Cr、Al这些金属靶，只要一氧化，起辉门槛飙升。

我遇过一次Ti靶，放进去后一小时都打不着。结果我们多通了20分钟氩气，靶面才慢慢恢复溅射电压。当时等离子体几乎没反应，就是压着电压烧靶面氧化层，典型的“靶材假死”。

所以，不要动不动就怀疑靶材坏，先看看你给它什么气氛。真空是不是够干净？气体纯度是不是95%，还以为是99.999%？溅射系统对杂质气体非常敏感，尤其是那些爱氧化的靶子。

二：靶材接触不好，就等着打不亮

我印象最深的一次，是新靶材刚换上，电压升不上去，一直不起辉。最后拆下来一看，靶材背面有一小块残留的导热硅脂没刮干净，导致靶材与背板之间微接触不良，散热异常，引起局部击穿抑制辉光形成。

这个问题特阴，红外看温度也不一定能看出来。只能说，装靶这一步，手上没干净、刮板不小心、卡扣没压紧，这种细节差一毫米，等离子体就全哑火。尤其是一些老旧靶台，背面已经不再平整，很容易出现不服帖的地方。

三：靶材还新，磁体已经退了

很多人没意识到——靶材不起辉，不一定是材料问题，而是磁控系统出了问题。特别是用了几年没换的钕铁硼磁环，它磁性会因为热疲劳慢慢衰退。靶区磁通变弱，等离子体束缚能力下降，电子密度上不来，辉光自然就起不来。

我们测过一组同一批次的Al靶材，放在不同设备上，只有一台设备点不亮。最后发现那台磁铁烧过一次温控器，磁通密度比别的少了15%。后来一换磁铁，立马打着。靶材完全没毛病。

四：电源没错，匹配坏了

还有一种很坑的情况：你明明觉得电源正常，通了气也按流程来，但辉光就是不亮。你要不要检查一下射频/直流电源的匹配单元？尤其在射频系统里，阻抗匹配的失调是导致辉光无法自持的典型原因。

这类问题特别容易误导操作员：因为电源有电压输出，看着“好像是通电了”，但功率实际上压根没进去。我们厂一台老设备就是匹配电容老化导致输出虚功多于实功，整整浪费了一上午，谁都不信是“电有问题”。

五：真坏的靶材是啥样？

当然，靶材真坏了也不是没可能。比如烧穿了、背面烧糊了、或者严重污染、受潮、储存不当造成粉化，这些都可能直接导致不能起辉。但它们的特征一般很明显：打火打得厉害、电流波动、表面烧痕严重，甚至靶面掉渣。

我们有次收到一块进口Cr靶，打不着。结果拆开一看，靶材里掺杂了碳，根本不是高纯Cr。电阻太高，局部发热厉害，等离子体完全不稳定。这种就是彻底的“材料失效”，换了也没用。

写在最后，不做总结

靶材不起辉这件事，说简单也简单，说复杂也复杂。它背后不是一个问题，是一个系统失配。你只盯着靶材本身看，99%的可能都抓不到关键点。

下次真打不亮了，别急着骂靶材，先冷静下来——看看气氛、接触、磁体、电源，真不行，再怀疑材料。