在溅射镀膜的过程中,起辉是至关重要的一步,它标志着镀膜工艺的正式开始。然而,有时会遭遇溅射镀膜无法起辉的难题,这给生产带来了极大的困扰。
磁性靶材不起辉现象的定义:
磁性靶材不起辉是指在磁控溅射过程中,靶材未能产生预期的辉光放电,导致溅射无法正常进行。辉光放电是溅射过程中电子碰撞气体分子产生的发光现象,是靶材表面原子被溅射离开的必要条件。
产生原因:
1.电源问题是常见的因素之一。如果电源出现故障,如电压不稳定、电流输出异常等,就无法为溅射过程提供足够的能量,从而导致无法起辉。
2.真空度不足也会阻碍起辉。良好的真空环境是溅射镀膜的基础,若真空系统存在泄漏或者真空泵工作不正常,使得真空度达不到要求,那么气体分子的碰撞会过于频繁,阻碍了等离子体的形成,进而无法起辉。
3.靶材问题也可能引发这一困境。靶材表面被污染、氧化或者存在缺陷,会影响其与气体分子的相互作用,导致难以起辉。
4.工艺参数设置不当同样不可忽视。例如,气体流量、压力、溅射功率等参数设置不合理,可能无法创造出适合起辉的条件。
5.磁场强度不够也是一个关键因素。在磁控溅射过程中,磁场起着约束电子、增强等离子体密度的重要作用。如果磁场强度不够,电子的运动轨迹无法得到有效控制,难以与工作气体充分碰撞产生足够的离子来轰击靶材,从而无法形成稳定的等离子体,导致无法起辉。
解决措施:
1.对于电源问题,应及时对电源设备进行检修和维护,确保其稳定输出合适的电压和电流。同时,配备备用电源,以防突发情况。
2.针对真空度不足的情况,要仔细检查真空系统,查找泄漏点并进行修复,定期维护真空泵,确保其正常运行,以达到所需的真空度。
3.对于靶材问题,在使用前要对靶材进行严格的检查和预处理,去除表面的污染和氧化层,确保靶材质量良好。
4.在工艺参数方面,需要通过不断的试验和优化,找到最适合的气体流量、压力和溅射功率等参数组合,为起辉创造良好的条件。
5.对于磁场强度不够的情况,可以检查磁控溅射装置的磁场源,如永磁体或电磁线圈,看是否存在老化、损坏或安装不当等问题。若永磁体老化,可考虑更换新的永磁体;若电磁线圈问题,检查线圈的电流和连接情况,确保其能产生足够的磁场强度。