平板基片濺射鍍膜的膜厚均勻性研究.pdf

1、磁控濺射鍍膜是現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于電子，建筑，汽車等行業(yè)中。尤其適用于大面積鍍膜生產(chǎn)。鍍膜工藝中的薄膜厚度均勻性，沉積速率，靶材利用率等方面的問題是實(shí)際生產(chǎn)中十分關(guān)注的。解決這些實(shí)際問題的方法是對涉及濺射沉積過程的全部因素進(jìn)行整體的優(yōu)化設(shè)計(jì)，因此建立一個(gè)濺射鍍膜的綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)是勢在必行的。磁控靶的優(yōu)化設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)系統(tǒng)的重要組成部分，而薄膜厚度均勻性（膜厚均勻性）是檢驗(yàn)濺射沉積過程的最重要參數(shù)之一，因此相關(guān)問題的研究具有

2、重要的理論和應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文在現(xiàn)有的理論基礎(chǔ)之上，對濺射鍍膜的綜合設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行了初步的建立和研究，將設(shè)計(jì)系統(tǒng)分為鍍膜設(shè)備工程設(shè)計(jì)、鍍膜工藝設(shè)計(jì)和計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真三大部分。分析了濺射鍍膜膜厚分布的基本理論，采用快速運(yùn)動(dòng)粒子和慢速運(yùn)動(dòng)粒子作為基本的沉積粒子的濺射鍍膜模型應(yīng)用在矩形平面磁控濺射靶上，并重點(diǎn)對電磁場和布?xì)庀到y(tǒng)的影響進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)出一種用于穩(wěn)態(tài)氣體流量的布?xì)饨Y(jié)構(gòu)。應(yīng)用Matlab軟件對矩形平面磁控濺射靶的薄膜沉積均勻性

3、進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，得到如下結(jié)論：矩形平面磁控濺射靶的膜厚均勻性隨靶基距的增加而降低；隨靶基距和靶端部刻蝕面積的減小而降低，在一定范圍內(nèi)隨靶端部刻蝕面積的增大而升高；隨靶刻蝕區(qū)長寬比的增加有兩種變化趨勢：當(dāng)刻蝕區(qū)域的長度不變時(shí)，膜厚均勻性略有降低，當(dāng)其寬度不變時(shí)，膜厚均勻性有顯著升高。在一定范圍內(nèi)，膜厚均勻性分別隨功率降低和氣體溫度的升高（或氣壓的降低）而降低。薄膜沉積速率分別隨靶基距的降低，電源功率和氣體溫度的升高（或氣壓的降低）而增加。