小圓平面靶磁控濺射鍍膜均勻性的研究.pdf

1、磁控濺射鍍膜是工業(yè)鍍膜生產(chǎn)中最主要的技術(shù)之一，薄膜厚度均勻性是衡量薄膜質(zhì)量和鍍膜裝置性能的一項重要指標。現(xiàn)今生產(chǎn)所用的磁控濺射鍍膜技術(shù)，為力求好的膜厚均勻性，往往將磁控靶的尺寸做得比基片尺寸大，雖然能夠保證膜厚的均勻性良好，但是這樣很容易造成靶材的浪費，提高了生產(chǎn)成本。因此膜厚均勻性相關(guān)問題的研究將具有重要的學術(shù)和應用價值。
　　 本文從圓平面磁控濺射的原理出發(fā)，針對所使用的圓形平面靶面積小的特點，設(shè)計出一種能夠?qū)崿F(xiàn)基片偏心自轉(zhuǎn)

2、和自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)復合運動的基片旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，能夠利用小靶在較大面積的基片上鍍制厚度均勻的薄膜。根據(jù)磁控濺射相關(guān)理論，對所設(shè)計的圓形平面靶磁控濺射裝置進行分析，建立膜厚分布的數(shù)學模型，并利用計算機進行模擬計算。
　　 模擬計算的結(jié)果表明：基片偏心自轉(zhuǎn)時，靶基距和偏心距對膜厚分布均有影響，在一定范圍內(nèi)，隨著靶基距的增大，薄膜厚度變小，膜厚均勻性有提高的趨勢；隨著偏心距的增大，膜厚均勻性先變好后變差。同時，圓形平面靶的刻蝕范圍大小對膜厚也有重

3、要的影響，隨著刻蝕范圍的增大，薄膜厚度增加明顯，即沉積速率增加，而對膜厚均勻性的影響不大?；鲎赞D(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)復合運動鍍膜時，靶基距、偏心距和自轉(zhuǎn)與公轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速比對膜厚均勻性的影響較大。在一定范圍內(nèi)，隨著靶基距的增大，薄膜厚度變小，膜厚均勻性有提高的趨勢；隨著偏心距的增大，膜厚均勻性先逐漸變好之后逐漸變差；轉(zhuǎn)速比增大時，膜厚均勻性逐漸變好，轉(zhuǎn)速比增大到一定程度后，它對膜厚均勻性的影響逐漸變小。濺射靶的刻蝕范圍增大，薄膜的沉積速率明顯增加，膜厚