靶(ba)材磁(ci)控溅(jian)射的(de)沉积(ji)率也(ye)就是(shi)沉积的速(su)率(lv),是指(zhi)沉积(ji)物对(dui)可(ke)容空(kong)间(jian)充(chong)填的速(su)度(du)。溅射(she)沉(chen)积(ji)率(lv)不(bu)仅(jin)是成膜(mo)速(su)度的一个(ge)重要(yao)参数(shu),也是(shi)对(dui)靶(ba)材成膜(mo)的(de)特性(xing),如(ru)牢固度。薄(bao)膜(mo)应(ying)力(li)、表(biao)面光洁度等有(you)很(hen)大的(de)影(ying)响,关于(yu)影响靶(ba)材磁(ci)控(kong)溅(jian)射沉(chen)积(ji)率的因(yin)素(su),凯泽金属(shu)结(jie)合相(xiang)关(guan)资料,分享如下(xia):
1、工(gong)作(zuo)气压
随着(zhe)氩(ya)气(qi)分压(ya),也(ye)就(jiu)是工作(zuo)气(qi)压(ya)的变(bian)化,靶(ba)电压(ya)、真(zhen)空度(du)也(ye)会随(sui)之(zhi)变化(hua),相(xiang)应(ying)的就(jiu)影(ying)响(xiang)到靶(ba)材薄膜(mo)的(de)沉积(ji)速率(lv)。有(you)实验(yan)结(jie)果(guo)表明,沉积速率(lv)随(sui)工作气(qi)压(ya)的增(zeng)大(da)而(er)先增大后(hou)减小(xiao)。当氩气流(liu)量(liang)过大(da)时(shi),溅(jian)射(she)粒子(zi)与(yu)氩(ya)气(qi)碰撞次数(shu)大大增多,粒(li)子(zi)能(neng)量(liang)在碰(peng)撞过程中大(da)大损(sun)失,致(zhi)使(shi)溅射粒(li)子(zi)达(da)不到(dao)基(ji)片(pian)或(huo)无(wu)力冲(chong)破(po)气(qi)体(ti)吸附(fu)层,于是(shi)便(bian)不能(neng)形(xing)成(cheng)薄(bao)膜(mo),或(huo)虽然(ran)勉(mian)强(qiang)冲(chong)破气体(ti)吸(xi)附(fu)层,但(dan)与基(ji)片的(de)吸(xi)附(fu)能(neng)却(que)很(hen)小(xiao),因(yin)此沉积速(su)率(lv)降(jiang)低(di)。
2、溅射(she)电压(ya)
在(zai)磁控(kong)靶前磁场控(kong)制(zhi)区域间(jian)的等(deng)离子(zi)体(ti)越强烈(lie)和密集(ji),靶(ba)材上(shang)的原子(zi)脱(tuo)离(li)率就越高(gao)。在(zai)影(ying)响(xiang)溅射系数的(de)诸因数(shu)中,当靶(ba)材、溅(jian)射(she)气(qi)体等(deng)已选定之(zhi)后,比(bi)较起作(zuo)用的(de)就是(shi)磁(ci)控(kong)靶的放(fang)电(dian)电(dian)压(ya)。一(yi)般(ban)来(lai)说(shuo),在磁(ci)控(kong)溅(jian)射正常(chang)工(gong)艺范围(wei)内(nei),放电(dian)电(dian)压越高(gao),磁控(kong)靶(ba)的溅射系(xi)数就越(yue)大(da);也(ye)就是(shi)说(shuo)入(ru)射(she)离子(zi)的(de)能量越(yue)大(da),溅(jian)射系数(shu)也越大(da)。在(zai)溅(jian)射(she)沉积(ji)所需(xu)的能(neng)量(liang)范(fan)围内,其影响是(shi)缓和(he)渐(jian)变的。
3、靶(ba)基间距
靶基间(jian)距(ju)指的是靶(ba)源与基片的间距,当(dang)在靶功率(lv)恒定(ding)的情况(kuang)下,靶(ba)基(ji)距小时(shi),沉积速(su)率沿径向成(cheng)正态分(fen)布,严(yan)重影响淀(dian)积(ji)均(jun)匀(yun)性;当(dang)靶基距增(zeng)大(da),均(jun)匀(yun)性(xing)增(zeng)强(qiang),但当靶(ba)基距(ju)继续(xu)增大(da),虽然均(jun)匀性(xing)更强(qiang),但沉(chen)积速率明显下(xia)降(jiang)。这是因为(wei)当靶材和(he)基(ji)片距(ju)离较近时(shi),镀膜(mo)区(qu)等离子密度(du)较高而且气(qi)体散(san)射的(de)作用(yong)很(hen)小(xiao),薄膜(mo)沉(chen)积速率(lv)都很高(gao)。而(er)随着靶(ba)基距(ju)的增大(da),被溅(jian)射(she)材(cai)料(liao)射向基(ji)片(pian)时与气体分子碰撞(zhuang)的次数增多,同时等离子密度也(ye)减弱(ruo),动能减少,因(yin)此薄(bao)膜(mo)沉(chen)积速率(lv)减(jian)少(shao)。
4、溅(jian)射(she)电流
磁(ci)控靶材的(de)溅(jian)射电(dian)流与(yu)靶面(mian)离子流成正(zheng)比,因此(ci)对(dui)沉(chen)积(ji)率(lv)的(de)影(ying)响比电(dian)压(ya)要大(da)得(de)多(duo)。增(zeng)加溅射(she)电(dian)流(liu)的办(ban)法有两个:一(yi)个(ge)是(shi)提(ti)高工(gong)作电压(ya);另(ling)一(yi)个(ge)是(shi)适(shi)当提(ti)高(gao)工(gong)作(zuo)气(qi)体压力。沉(chen)积速(su)率对应(ying)有一个气(qi)压值,在该气(qi)体(ti)压力(li)下,其(qi)相对沉积率大(da),这(zhe)个现象是磁控溅(jian)射(she)的(de)共(gong)同(tong)规律(lv)。在(zai)不影响(xiang)膜层质量或(huo)满(man)足用户(hu)要(yao)求的前(qian)提下,由(you)溅(jian)射(she)产额来考(kao)虑气(qi)体压力的理想(xiang)值是比(bi)较合适的。
5、溅(jian)射(she)功(gong)率
一(yi)般(ban)来(lai)说(shuo),磁控靶(ba)的溅射(she)功(gong)率(lv)增高(gao)时,薄(bao)膜的(de)沉积率(lv)速率也会(hui)变(bian)大。这(zhe)里有一(yi)个先(xian)决(jue)条件,就(jiu)是加在磁控靶的溅(jian)射电(dian)压(ya)足够(gou)高(gao),使(shi)工(gong)作(zuo)气(qi)体(ti)离(li)子(zi)在(zai)阴阳极(ji)间电场中获得的(de)能量,足(zu)以(yi)大过(guo)靶材(cai)的(de)“溅(jian)射(she)能量阀值”。有(you)的(de)时候,磁(ci)控(kong)靶的(de)溅射电压很低(di),溅射电(dian)流(liu)也(ye)比较(jiao)高,虽然平(ping)均(jun)溅(jian)射(she)功(gong)率(lv)不低,却会出(chu)现靶材离(li)子(zi)溅射(she)出不(bu)来,不(bu)能(neng)发(fa)生溅(jian)射(she)沉(chen)积(ji)成膜的(de)情(qing)况(kuang)。

以(yi)上就(jiu)是(shi)关(guan)于(yu)影(ying)响(xiang)靶材(cai)磁控(kong)溅射(she)沉积(ji)率的(de)因(yin)素(su),沉积(ji)率(lv)是(shi)靶(ba)材(cai)的(de)磁控溅(jian)射中一(yi)个重要参数,记录(lu)靶(ba)材磁(ci)控溅(jian)射沉(chen)积率,可(ke)以帮(bang)助(zhu)了解(jie)轰击靶面(mian)离(li)子的(de)能(neng)量的(de)高低(di)和正(zheng)确估(gu)计(ji)靶(ba)材(cai)离(li)子(zi)的沉积(ji)状(zhuang)况,也(ye)对后面(mian)分析(xi)真空镀(du)膜(mo)的问(wen)题有很(hen)好的(de)帮(bang)助(zhu)。宝(bao)鸡(ji)市凯(kai)泽金属(shu)材(cai)料有(you)限(xian)公司(si)是(shi)一家(jia)研发生(sheng)产钛(tai)靶、铬(ge)靶(ba)、锆靶、镍(nie)靶、钛铝靶、钛(tai)丝(si)、钛加工(gong)件(jian)、钛(tai)锻件等金(jin)属(shu)材料(liao)为(wei)主(zhu)的高新技(ji)术企业,十(shi)余(yu)年专注于溅(jian)射靶材(cai)、镀膜(mo)靶材、平(ping)面多(duo)弧靶材(cai)研(yan)发、生(sheng)产(chan),靶材(cai)组(zu)织(zhi)结(jie)构均匀(yun)、溅(jian)射成(cheng)膜性(xing)能优(you)异,如(ru)果(guo)您对(dui)靶材有疑问(wen)或(huo)需(xu)要(yao),欢迎(ying)联系凯(kai)泽金(jin)属(shu)。
相关(guan)链接