但真空镀膜机平衡磁控溅射也有不足之处,例如:由于磁场作用,辉光放电产生的电子和溅射出的二次电子被平行磁场紧紧地约束在靶面附近,等离子体区被强烈地束缚在靶面大约60 mm 的区域,随着离开靶面距离的增大,等离子浓度迅速降低,这时只能把工件安放在磁控靶表面50~100 mm的范围内,以增强离子轰击的效果。
真空镀膜机非平衡磁控溅射的出现部分克服了以上缺点,将阴极靶面的等离子体引到溅射靶前200~300 mm 的范围内,使基体沉浸在等离子体中,溅射出来的原子和粒子沉积在基体表面形成薄膜,另一方面,等离子体以一定的能量轰击基体,起到离子束辅助沉积的作用,大大的改善了膜层的质量,非平衡磁控溅射系统有两种结构,一种是其芯部磁场强度比外环高,磁力线没有闭合,被引向真空室壁,基体表面的等离子体密度低,因此该方式很少被采用。