磁控溅射镀膜是现代工业中不可缺少的技术之一，磁控溅射镀膜技术正广泛应用于透明导电膜、光学膜、超硬膜、抗腐蚀膜、磁性膜、增透膜、减反膜以及各种装饰膜，在国防和国民经济生产中的作用和地位日益强大。镀膜工艺中的薄膜厚度均匀性，沉积速率，靶材利用率等方面的问题是实际生产中十分关注的。解决这些实际问题的方法是对涉及溅射沉积过程的全部因素进行整体的优化设计，建立一个溅射镀膜的综合设计系统。薄膜厚度均匀性是检验溅射沉积过程的最重要参数之一，因此对膜厚均匀性综合设计的研究具有重要的理论和应用价值。

  磁控溅射技术发展过程中各项技术的突破一般集中在等离子体的产生以及对等离子体进行的控制等方面。通过对电磁场、温度场和空间不同种类粒子分布参数的控制，使膜层质量和属性满足各行业的要求。

  膜厚均匀性与磁控溅射靶的工作状态息息相关，如靶的刻蚀状态，靶的电磁场设汁等，因此，为保证膜厚均匀性，国外的薄膜制备公司或镀膜设备制造公司都有各自的关于镀膜设备(包括核心部件“靶”)的整套设计方案。同时，还有很多专门从事靶的分析、设计和制造的公司，并开发相关的应用设计软件，根据客户的要求对设备进行优化设计。国内在镀膜设备的分析及设计方面与国际先进水平之间还存在较大差距。

  因此，建立溅射镀膜综合设计系统是势在必行的。系统的建立可按照由整体综合设计展开到部分设计，然后，再由部分设计逐步深入到整体综合设计，即“整体到部分，再到整体”这一动态设计理念，不断完善设计系统。将溅射镀膜所涉及的重要因素列举出来，找出它们之间的内在联系，进而建立溅射镀膜综合设计系统，在此基础上进行膜厚均匀性研究，并为后期转化为设计系统软件做铺垫，来实现制备薄膜均匀性好的大面积薄膜，为生产提供有力的保障。

  1、设计系统属性

  溅射镀膜膜厚均匀性是间接衡量镀膜工艺的最终标准之一，它涉及镀膜过程的各个方面。因此，制备膜厚均匀性好的优质薄膜需要建立一个溅射镀膜膜厚均匀性综合设计系统，对溅射镀膜的各个方面进行分类、归纳和总结，找出其内在联系。一般来说，设计系统的建立应该具备一定的原则，以确定其基本的组织框架。以下从四个方面叙述其性质：①一般性：要求系统在一定范围内是适用或者普遍存在的。对于本课题来说，系统能够满足工业上平板基片溅射镀膜的基本工艺要求，即溅射镀膜工艺过程的共性问题。②特殊性：系统对特定研究对象达到最佳的适用性。针对大面积平板基片溅射镀膜来说，就是溅射镀膜中的尺寸效应成为系统重要部分，如薄膜均匀性，基片加热的均匀性，材料的线性膨胀和变形，靶面的电流分布，气体分布和电磁场分布等。这一系列问题被尺寸效应突显出来。因此尺寸效应成为系统的个性问题。③开放性：系统各部分是有机结合并不断发展的。随着技术的进步，各部分功能必然会得到进一步发展，从而使系统的综合性能得到提高。自动控制技术的发展使系统的功能变得强大：溅射过程中对等离子体光谱的监控技术，以及对电磁场的操纵能力使得系统对整个溅射过程的参数控制程度达到最大限度，可以实现精细设计。系统的开放性属于横向发展。④继承性：系统发展到一定程度，就会发生由量变到质变的过程。系统在保汪原有功能基础上不断完善和提高。薄膜制备技术会随着理论的发展而逐步深入。对非平衡磁控溅射和等离子体理论研究，促进了溅射技术的进一步发展。随之而来的是对系统进行升级改造，以实现新的功能。继承性是系统的纵向发展。

  2、设计系统的建立

  一般情况下，系统一个部分功能的增强会带来整体功能的增强，同时降低系统对某些部分的依赖，或者可以理解为：系统两个必要因素有机结合为一个部分。建立综合设计系统有助于研究系统内各个部分内在的逻辑关系。

  大面积溅射镀膜综合设计系统可分为三大部分：镀膜设备的T程设计、镀膜工艺的设计及各个过程的计算机数值仿真设计，参照图l。每一部分又分为若千方面，且部分之间相互影响。因为系统比较复杂，所以系统初级阶段的建立应该尽量简化设计参数以提高其实用性。