使用铬管靶进行溅射镀膜时,需注意以下关键步骤和注意事项,以确保镀膜质量和工艺稳定性:
1. 靶材处理与安装
清洁与防护:使用前需确保靶材表面无灰尘或污垢,避免直接用手接触靶材,应佩戴干净的无绒手套操作。高纯铬靶材通常采用真空密封包装,内置防潮剂,使用前需检查包装完整性。
安装方式:铬管靶需通过柔性约束固定在靶托架上,允许靶材在溅射过程中轻微形变,以提高溅射均匀性和靶材利用率。
2. 镀膜前准备
基片清洗:基片需用异丙醇蒸汽清洗,并浸泡于乙醇、丙酮中去除油污,快速烘干后装入真空腔体。
真空系统:抽真空到2×10⁻⁴ Pa以上,确保腔体洁净。
工艺参数设置:氩气分压控制在0.01–1 Pa,基片加热到80–150℃以增强膜层结合力。
3. 溅射过程控制
预溅射:启动电源前进行预溅射,轰击靶材表面去除氧化层,保证薄膜纯净度。
溅射参数:功率设为1–15 kW,时间10–300秒,沉积厚度1–100 nm的铬膜层。若需彩色镀膜,可结合氮气或氧气反应生成氮化铬或氧化铬膜层。
避免靶中毒:控制反应气体流量,防止靶材表面形成高熔点化合物导致溅射率下降或放电不稳定。
4. 镀膜后处理
退火:薄膜沉积后可通过退火提高膜基结合力,减少因热膨胀系数差异引起的应力。
注意事项
环境洁净度:真空腔体、暗区屏蔽罩等需定期清洁,避免污染物影响膜层质量。
气体纯度:溅射气体需干燥清洁,防止引入杂质。