2.3靶材溅射沟随磁中、磁隙呈波浪状起伏,在磁铁中部溅射沟偏向中间,即S极,在磁铁缝隙溅射沟偏向外边,即N极。其原理同上。
2.4靶材两端圆弧段比中间直线段的溅射沟要深一些,约25%。
虽然圆弧段比中间直线段磁场强度要小很多,但因为电子运动到该处受到阻塞,再加上泵抽效应的影响,致使该处的等离子体密度大,溅射效率高,溅射沟深。
2.5 HRC-5100型靶的靶长2695mm而玻璃最大宽度为2134mm,即靶材的两边有(2695-2134)/2=561/2=280.5mm没有有效地沉积到玻璃上。玻璃的边缘约对应靶的第4个孔和第32孔,从(表1)可以看出,溅射沟两端最深处的溅射,基本没有沉积到玻璃上,而该处靶材溅射效率却最高,造成靶材过早地报废。
为了消除边缘效应、泵抽效应,使膜层横向均匀,而人为将靶设计宽一些,同时为满足磁控溅射工艺,将磁场设计成环形,防止电子流失控。
如果我们适当地降低靶材两端的磁铁强度,这样就可以既不影响整板玻璃的横向色差均匀度,又能减少高溅射速率区域的溅射速率,提高靶材寿命。
3.靶材磁场的调整
3.1 找出调整点
根据表1我们不难看出,靶材直线段最深处一般不超过21.0mm,而圆弧段都超过21.0mm,因此我们把深度超过21.0mm的点定为调整点。在靶材的上半部,共有左圆弧段磁隙、圆弧段中部、33孔、31孔、3孔和圆弧段中部六个点的磁场需要调整,在靶材的下半部,共有圆弧段中部、33孔、11孔、7孔、5孔、4孔、3孔、圆弧段中部和右圆弧段磁隙九个点的磁场需要调整。
3.2调整的标准
在表1中我们可以看出,同样的磁场强度,由于所处的位置不同,其左、右磁场强度的不同,都会造成溅射深度的不同。因此很难明确指出应当将调整点的磁场强度调整到某个数值,或降几个百分点,这需要凭经验来摸索。有一点非常关键,在调整圆弧段磁场强度时,如果降得过多,将造成无法保持电子流,无法形成异常辉光放电,也就无法形成溅射。
3.3调整的方法
3.3.1先准备一些低碳钢条,6mm宽,3mm厚,20~100mm长。
3.3.2将磁铁上的压紧铝排拆下,刮干净磁铁上的锈迹。
3.3.3在调整点的磁铁中部放上钢条,模拟靶材表面的实际高度,测量该点的磁场强度,根据测量值,调整钢条的长度,装上铝压排、铜板和新靶材,在这套靶材将要报废时,再次测量靶材磁场强度和溅射深度,作为再次调整磁场强度的依据。
3.3.4调整结果:经过两个周期的使用,我们终于得到了较满意的效果,见表2。
靶材磁场和溅射深度对应表 表2
靶材上半部磁场和溅射深度
位置
左圆弧段磁隙
圆弧段中部
33孔
32孔
31孔
30孔
29孔
28孔
27孔
26孔
25孔
24孔
磁场强度(高斯)
101
111
132
125
141
129
152
129
145
131
146
130
溅射深度(mm)
23.2
23.6
23.2
22.7
23.4
21.8
23.4
21.1
22.9
21.1
22.8
20.8
位置
23孔
22孔
21孔
20孔
19孔
18孔
17孔
16孔
15孔
14孔
13孔
12孔
磁场强度(高斯)
149
133
154
138
151
135
158
139
157
138
157
135
溅射深度(mm)
22.4
21
22.8
20.9
23
20.5
22.4
20.5
22.5
21
23.2
20.8
位置
11孔
10孔
9孔
8孔
7孔
6孔
5孔
4孔
3孔
圆弧中部
磁场强度(高斯)
150
134
152
131
152
140
151
140
144
109
溅射深度(mm)
22.13
20.5
22.3
20.3
22.1
20.6
22.4
21.5
23.4
23.4
靶材下半部磁场和溅射深度
位置
圆弧段中部
33孔
32孔
31孔
30孔
29孔
28孔
27孔
26孔
25孔
24孔
23孔
磁场强度(高斯)
107
139
131
150
130
148
128
148
130
149
135
148
溅射深度(mm)
23.4
23.4
22
23.1
21.3
23.1
21.4
22.9
21.3
23.1
21.6
23.1
位置
22孔
21孔
20孔
19孔
18孔
17孔
16孔
15孔
14孔
13孔
12孔
11孔
磁场强度(高斯)
130
147
127
143
132
152
131
160
130
159
130
145
溅射深度(mm)
20.3
23.1
20.1
22.8
21.5
23.3
21.4
23.3
22.1
23.5
22
23.4
位置
10孔
9孔
8孔
7孔
6孔
5孔
4孔
3孔
圆弧段中部
右圆弧段磁隙
磁场强度(高斯)
135
150
131
137
127
134
136
132
104
102
溅射深度(mm)
22.2
23.6
21.3
23.5
22.7
23.5
23.6
23.6
23.6
23.3
4.结果
磁场强度的调整,是一个非常细致,需要耐心和经验的工作,某一点磁场强度的改变,都会造成旁边两个点的磁场强度改变。
通过对调整后几套靶的实际使用效果观察,我们发现一套靶中溅射沟最浅处同比增加2.8mm,一套靶的利用率提高了约11%,按现在每套钛靶4.2万元,每年消耗16套靶,不锈钢靶3.4万元,每年消耗6套计算,每年可节约资金约9.64万元。同时可延长换靶周期11%,增加了有效工作时间。 2/2 首页 上一页 1 2 |