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技术文章
膜层质量影响因素

膜层质量关键是指膜层的应力、膜层厚度的均匀性和膜层的反射率等。

 

影响膜层应力的因素

不同的材料有不同的热膨胀系数,膜层材料与镀件的热膨胀系数相差越小,膜层因温度变化产生的应力就越小,金属或合金的韧性愈好,则沉积膜层的应力愈小。

膜层的应力随真空度的提高而降低,当溅射时氩气的分压低于0.13Pa时,膜层一般不会产生应力。

溅射粒子与镀件的入射角度小于 15°,不会产生应力裂纹,大于 15°后,膜层应力裂纹随角度的增大而增加。

镀件加热是产生应力裂纹的主要原因之一,因此,镀件的温度一般控制在产生裂纹的临界温度以下。

 

影响膜层厚度均匀性的因素

若磁控源在整个靶面上的溅射不均匀,会导致膜层厚度不均匀。因此,在设计磁控源时,合理安排磁体结构,使边线或两端的磁场强度大于中间的磁场强度,便可改善膜

厚的分布。镀件相对于磁控源有各种不同的运动方式,应根据磁控源的形状而定。行星机构运动方式的成膜性均匀,台阶覆盖性能好,镀件装载量大,它便是经常采用的运动方式。选择磁控源和镀件间的相对位置,让镀件运动,使其各表面受溅射的几率相等。

 

影响膜层反射率的因素

一般溅射速率越大,得到的膜层反射率越高,但不同金属膜层的反射率与溅射速率关系不同,应通过试验确定zui佳溅射速率。镀件表面粗糙度愈低,则膜层反射率愈大,反之亦然。膜层的反射率随膜厚的增加而降低,对不同的金属材料,其影响程度也不一样。一般膜层的反射率随氩气压力的增加而急剧下降,因此,氩气分压应控制在0.40~0.53Pa范围内。

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