磁控溅射仪过程中舱内气压不断增大，怎么解决

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2016-05-27 04:23 标签： 磁控溅射镀膜机
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物理气相沉积技术分为真空蒸发镀、离子镀、溅射镀等，后两种技术是在气体放电条件下进行的。
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磁控溅射基础知识1
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气压及偏压对磁控溅射TaN薄膜力学性能影响
优质期刊推荐溅射气压对磁控溅射成膜性能的影响 - 真空技术网
溅射气压对磁控溅射成膜性能的影响
来源:真空技术网（）浙江大学信电系　作者:郑建潮
溅射气压对磁控溅射成膜速率的影响
&&&&&& 在直流磁控溅射过程中, 溅射气压( 工作气压)是一个很重要的参数, 它对溅射速率, 沉积速率以及薄膜的质量都有很大的影响。气体分子从一次碰撞到相邻的下一次碰撞所通过的距离的统计平均值, 称之为平均自由程。从分子的平均自由程的角度来说, 溅射气体压力低时溅射粒子的平均自由程大, 与气体离子的碰撞的几率小, 使沉积速率增大。但是, 溅射气体压力低时入射离子浓度低, 溅射出的离子数目也少, 又使沉积速率减小。
&&&&&&&当溅射气体压力高时, 轰击靶的气体离子多, 溅射出的离子数也多, 使溅射速率增大。但是溅射粒子的平均自由程减小, 与气体离子碰撞的几率增大, 使沉积速率减小。溅射气压所产生的这两种效果互相制约, 随着溅射气压的增加, 最初沉积速率不断增大, 当溅射气压增大到一定程度时, 沉积速率达到最大值, 之后随着溅射气压的增大又不断减小。实验保持其他条件不变, 测试了溅射工作气压下Cr 靶、Ni- Cu 靶和Ag 靶的成膜速率如图8。
图8：不同溅射气压下的成膜速率
&&&&&& &可见, 随着溅射气压的增加, 成膜速率随之增加;当溅射气压在0.45~0.55 Pa 时, 成膜速率达到最大; 之后随着溅射气压的增加, 成膜速率迅速降低。所以从成膜速率来考虑, 0.5 Pa 的溅射工作气压最为合适。
溅射气压对磁控溅射成膜薄膜性能的影响
&&&&&& 不同溅射气压对薄膜的结构和性质也有一定的影响。压强过低时, 溅射原子能量比较大, 随着溅射压强升高, 溅射原子在飞向基底的过程中受到的散射增加, 到达基底时能量减少, 迁移能力下降, 薄膜的结晶状况也随着改变。溅射出的高速粒子部分首先与氩气原子发生碰撞, 同时高速粒子本身的能量降低, 速率相应减小, 这样有利沉积到基底表面而不造成小丘或空洞, 有利提高薄膜的质量。然而过高的溅射气压会使粒子与大量氩原子相互碰撞而大大降低其本身的能量, 结果导致薄膜的成绩速率减小, 并且减少输入到基底上原子的表面迁移能,进而不能获得高的薄膜结晶度。因此溅射气压的变化, 引起表面形貌和沉积速率的变化, 同时影响薄膜的性能。
&&&&&& 实验保持其他条件不变, 在不同溅射工作气压下制备了Cr(150 nm)/Ni- Cu(460 nm)/Ag(200 nm)结构的金属化薄膜, 可以看出, 初期随着溅射气压的增加, 薄膜抗拉强度和焊接性能都明显提高; 当溅射气压在0.45 ～0.55 Pa 之间时抗拉强度和焊接性最好; 溅射气压超过0.55Pa 后, 结合力和焊接合格率随着气压增大而迅速下降。因此, 认为0.5 Pa 左右的溅射气压是比较合适的。
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磁控溅射技术制HAYSZPI生物复合材料.pdf77页
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江苏大学硕士学位论文 摘
要 本文利用磁控溅射技术在有机基体聚酰亚胺 PI 表面成功制备了HA／YSZ
复合涂层。通过合理选择溅射工艺参数的优化后处理工艺，制备得到了成分均匀
分布、生物活性优良的HA／YSZ生物活性复合涂层。利用X．射线衍射仪 Ⅺm 、
现代分析手段，研究了HA／YSZ复合涂层的物相组成、表面和界面微结构以及
后处理工艺对涂层物相和微结构的影响，同时分析了HA／YSZ复合涂层在模拟
体液 SBF 条件下生物活性及其机理。 采用溶胶一凝胶法制备微纳米级HA粉体以及HA／YSZ复合粉体。实验检测
二醇为表面活性剂，采用溶胶一凝胶法，静置过程对溶胶进行机械搅拌和超声振
荡，可以制备出物相较纯、粒度均匀的HA粉体，粉体以短棒状为主，颗粒长度
约为80rim，宽度约为20rim。 ， 溅射靶材通过粉体热压烧结工艺制备而成。合理控制烧结工艺，可以制备得
到成分与原始粉体一致的靶材。靶材致密较高，’满足溅射用靶材的质量要求。 对溅射和后处理涂层XRD物相检测结果发现，用磁控溅射法制备的涂层HA
为非晶结构；大气条件下对涂层200℃X2h热处理后，可使涂层中非晶相向晶相
1．67还存在一定距离。SEM表面微观检测结果显示涂层厚度为乱8岫1。涂层表
面为粗糙多孔结构。 SBF浸泡实验发现本研究制备的复合涂层能够有效的诱导类骨磷灰石的形
核和生长。新沉积涂层都结晶度较低，同时n Ca ／n P 为1．59 人体骨组织的化
学计量值1．67 ，为缺钙磷灰石。通过测定SBF溶液中钙离子浓度变化发现热处
理复合涂层具有较高的结晶度和结构完整性，因此浸泡SBF中降解速度较慢，
而涂层中的杂质相CaO和TCP加速了涂层的降解。同时研究表明浸泡过程新生
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