真空镀膜多靶极性可逆高压切换

反应磁控溅射制备高介电常数栅介质、透明导电膜与光学多层膜时，常需在同一腔体内交替沉积金属层与化合物层，传统单极性电源需停机换靶或机械切换，严重拖累节拍。最新多靶极性可逆高压切换技术通过全固态四象限拓扑、光纤纳秒同步与靶面电荷实时闭环，已实现8靶在-1200V至+800V间任意极性、任意组合切换时间<280μs、弧光能量<0.3mJ、薄膜厚度过渡层<0.6nm，成为化合物半导体外延、柔性显示与精密光学镀膜的终极多功能能源。

全固态四象限拓扑是切换速度的根基。每靶配备独立1200W四象限模块，采用碳化硅H桥+同步整流，反向恢复电荷Qrr<12nC，从-1100V到+720V硬切换仅需262μs，过冲<±8V，彻底摆脱传统机械继电器+泄放电阻组合的6-12秒切换时间。8靶可任意定义为阴极、阳极、浮地、双极性脉冲或辅助阳极，一键完成Ti→TiO₂、Al→Al₂O₃、ITO→SiO₂等工艺无缝衔接。

光纤纳秒同步与靶面电荷闭环实现了多靶协同无干扰。8路高压通过单模光纤时钟同步，切换时刻抖动<9ns；每靶集成皮安级泄漏电流传感器，当切换瞬间靶面积累电荷>18nC时，系统自动插入+120V短时补偿脉冲中和电荷，靶面电位恢复时间<180μs，彻底杜绝极性反转导致的弧光与颗粒，薄膜大颗粒缺陷密度<0.4个/cm²。

动态功率分配与弧光亚微秒抑制满足了高功率反应溅射。总功率可达120kW，8靶任意比例分配，反应溅射时氧分压突变也不会引起失配；弧光探测到熄灭<380ns，单脉冲释放能量低至0.26mJ，TiN反应溅射时氮化率批次间变异<0.8%。

多区独立可逆偏压实现了晶圆级均匀性飞跃。300mm基板系统每靶可分区独立极性与电压，根据实时椭偏仪反馈闭环调节边缘靶正偏压+60V补偿边缘沉积速率慢，使Al₂O₃高k介质厚度均匀性±0.4%。

真空镀膜多靶极性可逆高压切换技术已使单腔多工艺从“停机换靶”彻底转变为“一腔全包、无停机”，单台设备年产8英寸高k介质晶圆突破220万片，工艺切换时间从28分钟降至42秒。