随着磁控溅射镀膜技术在机械、化工、能源、环境、医学等各个领域的广泛应用与快速发展,人们对该种技术应用的科学性与准确性的要求也越来越高。要想对磁控溅射镀膜工艺准确地把握,就需要对其内部的等离子体进行细致地诊断与分析。以等离子体为桥梁,分析磁控溅射镀膜外部工艺参数对等离子体的影响,及等离子体的改变对薄膜沉积的影响,进而通过等离子体诊断的方法对薄膜的沉积进行优化。本文采用接触式的等离子体诊断方式,主要研究直流磁控溅射镀膜机内部等离子体的离子能量与离子流密度的变化情况。介绍了低温等离子体技术的广泛应用,等离子诊断技术的研究现状和磁控溅射镀膜过程中薄膜沉积的影响因素。通过对法拉第探针测量原理的了解,总结出法拉第探针在测量等离子体离子能量及流密度时存在的局限性,并通过理论计算与结构分析设计出了法拉第离子能量密度分析器。通过实验确定了在特定工作压力(0.2Pa～1.4Pa)和直流放电功率(30W-150W)下,在分析器上加载的负偏压为-48V；测量密度时,在栅格上加载的正偏压为10V。利用法拉第离子能量密度分析器测量了上述工艺参数下的离子能量与流密度的变化情况。又利用FTM-V型膜厚监控仪监测了同等环境下薄膜的沉积速率。最后,通过数据的对比与分析,从离子能量与密度的角度说明了工作压力、放电功率对薄膜沉积的影响。