[發明專利]一種改善磁控濺射膜厚均勻性的方法

無效

• 申請號: 200910167703.2
• 申請日: 2009-09-22
• 公開（公告）號: CN101660134A
• 公開（公告）日: 2010-03-03
• 發明（設計）人: 王濤;陳超;于賀;吳志明;蔣亞東
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: C23C14/54
• 分類號: C23C14/54;C23C14/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1、一種改善磁控濺射膜厚均勻性的方法，其特征在于，是在基片與靶材兩個平面中間設置修正擋板，基片、靶材和修正擋板中心同軸，具體包括以下步驟：

步驟1確定平面磁控濺射系統設備中的靶材在基片上某點的相對膜厚

設M為基片上任一點，其坐標為(x’，y’)，ds為M點的微小面元，N為濺射跑道區內一點，其坐標為(x，y)，dσ為N點的微小面元，在單位時間內，該小面元在ds上沉積的薄膜厚度t可以用公式表示為：

t=mcosθcosβπρr2=mh2πρr4---(1)]]>

其中，m是單位時間內小面元濺射出鍍膜材料的總質量，數值上等于該點濺射速率與時間的乘積，θ是膜料份子對沉積面元的入射角，β是濺射原子的發射角，ρ是靶材的密度，r是濺射面元和沉積面元之間的距離；

步驟2在基片進行網格劃分

在基片半徑上等距離的選取16個點，在X-Y坐標系下，起點為(-r，0)，終點(0，0)，基片自轉，角速度為Wz，將一個周期2π/Wz劃分為20個間隔，追蹤每個點M在每個時間段末尾的位置坐標(x₀，y₀)；

步驟3在靶上進行網格劃分

對于矩形跑道，在兩個條形區域直接劃分為i×j個矩形網格，在半環形區域，使用半徑介于內經R1和外R2之間的半圓和X方向的直線結合起來劃分；對于圓形靶，使用極坐標形式進行網格劃分；

步驟4建立修正擋板模型

假設基片上某點運動到M(x₀，y₀)，靶上點N(x，y)與M的連線可以表示為

x′-x0x-x0=y′-y0y-y0=z′-z0z-z0---(2)]]>

其中z’表示擋板的高度，求得直線和擋板平面的交點(x’，y’，z’)；

步驟5確定擋板的形狀

①矩形擋板

矩形長寬分別為2b和2a，當-b＜x’＜b且-a＜y’＜a時，點P在擋板內部，認為濺射原子被阻擋，不計算在內，當a＝b時，得到正方形擋板的模型；

②橢圓形擋板

橢圓的長軸和短軸的長度分別為f和g，當時，點P在擋板內部，當f＝g時，得到圓形擋板的模型；

步驟6求解最優擋板參數

對于膜厚分布的均勻性通過使用通用公式(3)表達：

G=Max-MinMax-Min---(3)]]>

其中，Max和Min分別表示基片上膜厚度的最大和最小值，由上面的模型計算出來的每種擋板參數下，薄膜厚度均勻性偏差G，其中G取最小值的時候就是最優的擋板參數。