磁控溅射靶磁场构造优化后理论刻蚀动机与试验
图8所示为运用改良的磁场构造构成的靶材的刻蚀轮廓。
磁控溅射靶磁场构造优化后理论刻蚀动机试验及综合
试验的重要意思是比拟通常磁场构造和优化的磁场构造溅射源沉积成膜的匀称性。为了比照注明,两种构造的溅射靶维持在相反的工艺条件,试验中本底真空为5×10-3Pa,作业气体为氩气,作业真空度为2.3×10-1Pa,真空度和气体流量别离由真空计和气体流量来调节和掌握。试验中两种磁场构造靶面尺寸都为1200mm×120mm,靶功率为15kW。在试验中采纳晶振仪静态测量膜的薄厚。晶振片间隔靶面间隔为100mm,在沉积成膜时,晶振仪探头从靶面的一端挪动到另一端。测量后果通过单位折算如图9所示。可见改良的磁场构造沉积成膜的匀称性要比通常构造的沉积成膜要好。关于通常磁场构造镀制膜的匀称性偏差大体有20%,而改良的磁场构造沉积成膜的匀称性偏差大体有10%。沉积成膜的匀称性的普及是因为靶溅射面积的增多所导致的。
图9两种磁场构造膜的沉积速率
为了理解磁控溅射源的性能,对两种磁场构造的溅射源的伏安特点曲线继续了测量。
磁控溅射的伏安特点曲线相符以次教训公式:
式中I是靶直流电,U为靶电压,其中n称为等离子体体电子禁锢效应系数。n值反映的是跑道磁场对电子的捕集威力,n值越大,气体尖端放电的阻抗越低,表明靶面磁场对电子的禁锢越缜密,通常无磁场的规范二极溅射的n值为1～2,而磁控溅射的n值通常在3～15之间。
试验中别离测量靶在2.3×10-1Pa和3.9×10-1Pa真空度下的伏安特点曲线。
图10为双生靶在相反气压下的伏安特点曲线。
对式(2)两边取对数
能够失去ln(I)和ln(U)的线性关系,n为曲线的斜率。经过最小二乘法,求出数据的一次拟合曲线,能够得出n的值。表1中列出了关于相反的气压下对应的两种磁场构造的溅射源n值。从表1的后果能够看出,优化的磁场构造关于电子的束缚威力有所普及。
图10相反气压下靶的伏安特点曲线
表1相反真空度下n值
普及靶材的利用率和靶面的匀称溅射,以及溅射产额始终以来都是磁控溅射源设计须要思忖的不足道问题,不仅对磁控溅射零碎的稳固作业,对基材成膜品质,尤其是膜的匀称性有很大的莫须有,白文中的磁场设计,普及了磁力线平行靶面的规模,对靶面的匀称溅射和靶材的利用率与通常的磁场构造相比有很大的普及。
其它有关篇章：磁控溅射靶的磁场排布综合磁控溅射靶的磁场的优化设计磁控溅射靶磁场构造优化后理论刻蚀动机与试验
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