CN101880861A - 一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法 - Google Patents

一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法 Download PDF

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Abstract

本发明之一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法属于薄膜技术领域。该领域已知同类薄膜不足之处是硬度低、导热差、光吸收大等缺点，限制了相关领域中的应用。本发明之一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法，是利用双靶射频磁控共溅射的原理，在氮气、氩气的适当比例下，根据双靶之间一定的溅射功率比等条件，对硅靶、铝靶实现共溅射，形成AlxSiyN膜，通过调整气体比例、溅射室压强、双靶间功率比，来实现x和y的适当比例，实现超硬、高效导热、增透膜的制备，对于促进相关领域中的发展具有重要意义。

Description

一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法
技术领域
本发明涉及光电子材料、薄膜技术领域。
背景技术
传统该领域已知同类薄膜不足之处是硬度低、导热差、光吸收大等缺点，限制了相关领域中的应用。一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收膜的方法是在传统磁控溅射法磁控溅射薄膜的基础上，引入双靶共溅射模式，在不同衬底上沉积具有硬度高、导热好、吸收小的薄膜。
本发明针对传统薄膜的缺点，在不改变传统磁控溅射原理的基础上，提出了一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法。
发明内容
本发明的目的在于，设计一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法，该制作方法具有工艺简单、效果好及成本低的优点。
这种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收膜的方法的特征体现在以下制作步骤：(1)首先在样品台上安装好要镀膜样品，调整图1所示4的距离在95～130毫米范围内，每个靶的朝向与水平基准6成30～60度，与法线基准5成0～45度，硅、铝靶纯度均大于99.999％。(2)在完成(1)的基础上，磁控溅射台抽背景真空至小于6×10-4帕斯卡，通入总气体量在15～40sccm范围内的氮气和氩气混合气体，氮气和氩气比例控制在1∶2～2∶1范围内，调整真空室压力在0.1～4帕斯卡范围内，调整样品台温度在150～210度范围内，恒温，同时，打开两个射频源预热，长通混合气体时间大于240秒。(3)在完成步骤(2)的基础上，打开两靶挡板，打开两靶的射频源开关，调整硅靶射频源功率在90～150瓦范围内，调整铝靶射频源功率在60～200瓦范围内，调整施加在硅靶和铝靶的功率比在1∶2～2∶1范围内，预溅射时间大于300秒。(4)在完成步骤(3)的基础上，设定样品台旋转转速在30～90转/每分钟范围内，打开样品台挡板，通过计时实现厚度控制。(5)在完成步骤(4)的基础上，关闭射频源，关闭气源，关闭样品台旋转开关，恢复真空室压力至背景真空，样品台自然降温至40度，再恢复真空室至大气压力，取出样品。
附图说明
为了进一步说明本发明的技术特征，以下结合附图来进一步说明，其中：图1是双靶磁控溅射台内部靶位置结构示意图。如说明书附图所示：1为挡板；2为样品台；3为靶；4为靶心与样品台心间距；5为法线基准；6为水平基准。
具体实施方式
结合图1所示，一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法是：(1)首先在样品台上安装好要镀膜样品，调整图1所示4的距离在95～130毫米范围内，每个靶的朝向与水平基准6成30～60度，与法线基准5成0～45度，硅、铝靶纯度均大于99.999％。(2)在完成(1)的基础上，磁控溅射台抽背景真空至小于6×10-4帕斯卡，通入总气体量在15～40sccm范围内的氮气和氩气混合气体，氮气和氩气比例控制在1∶2～2∶1范围内，调整真空室压力在0.1～4帕斯卡范围内，调整样品台温度在150～210度范围内，恒温，同时，打开两个射频源预热，长通混合气体时间大于240秒。(3)在完成步骤(2)的基础上，打开两靶挡板，打开两靶的射频源开关，调整硅靶射频源功率在90～150瓦范围内，调整铝靶射频源功率在60～200瓦范围内，调整施加在硅靶和铝靶的功率比在1∶2～2∶1范围内，预溅射时间大于300秒。(4)在完成步骤(3)的基础上，设定样品台旋转转速在30～90转/每分钟范围内，打开样品台挡板，通过计时实现厚度控制。(5)在完成步骤(4)的基础上，关闭靶挡板，关闭射频源，关闭气源，关闭样品台旋转开关，恢复真空室至背景真空，样品台自然降温至40度，再恢复真空室压力至大气压力，取出样品。

Claims (6)

1.一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法，其特征在于双靶射频磁控共溅射。
2.根据权利要求1所述的一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法，其特征在于，首先在样品台上安装好要镀膜样品，调整图1所示4的距离在95～130毫米范围内，每个靶的朝向与水平基准6成30～60度，与法线基准5成0～45度，硅、铝靶纯度均大于99.999％。
3.根据权利要求1所述的一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法，其特征在于，在完成权利2的基础上，磁控溅射台抽背景真空至小于6×10-4帕斯卡，通入总气体量在15～40sccm范围内的氮气和氩气混合气体，氮气和氩气比例控制在1∶2～2∶1范围内，调整真空室压力至0.1～4帕斯卡范围内，调整样品台温度在150～210度范围内，恒温，同时，打开两个射频源预热，长通混合气体时间大于240秒。
4.根据权利要求1所述的一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法，其特征在于，在完成权利3的基础上，打开两靶挡板，打开两靶的射频源开关，调整硅靶射频源功率在90～150瓦范围内，铝靶射频源功率在60～200瓦范围内，调整施加在硅靶和铝靶的功率比在1∶2～2∶1范围内，预溅射时间大于300秒。
5.根据权利要求1所述的一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法，其特征在于，在完成权利4的基础上，设定样品台旋转转速在30～90转/每分钟范围内，打开样品台挡板，通过计时实现厚度控制。
6.根据权利要求1所述的一种双靶射频磁控共溅射超硬、高效导热、低吸收AlxSiyN膜的方法，其特征在于，在完成权利5的基础上，关闭射频源，关闭气源，关闭样品台旋转开关，恢复真空室至背景真空，样品台自然降温至40度，再恢复真空室压力至大气压力，取出样品。
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