高真空镀膜

这是本文档旧的修订版！

成员：郭泽婧

熟悉磁控溅射系统，了解并掌握高真空的获得与测量方法。
研究不同工艺参数（溅射功率、溅射时间、基底温度）等对TiN薄膜质量的影响，利用磁控溅射法制备出高温稳定性良好、高导电性、高熔点、高硬度的TiN薄膜。
研究Ar/N2流量比对TiN薄膜性能的影响。

一、熟悉磁控溅射系统的使用，探究系统可达到的本底真空极限。

磁控溅射系统概述
- 该系统主要用于薄膜材料的磁控溅射生长。由进样系统、生长系统、电控系统、进气系统、水冷系统组成。
真空系统概述
- 设备配备的真空系统如图所示。
探究生长室可以达到的真空度(烘烤前后)

二、对系统真空测量系统、流量监测系统、靶枪进行校正或调整，使其满足TiN镀膜需求，进行预实验。

对不同真空计(热阴极电离规、冷规、薄膜真空电容计) 进行校准，探究不同真空计的适用范围。
- 薄膜真空电容计的测量范围为0.0133Pa-133Pa。
更换靶枪。拆卸镀膜装置的靶枪部分，了解其内部结构以及镀膜时的工作原理，换上Ti靶。
- 注意：换靶后，一定要检查靶枪是否安装好，用万用表检测是否短路，避免靶枪短路而无法正常工作。
分别探究Ar、N2作为工艺气体时产生等离子体的条件（压强、溅射功率）。控制进气路的微调阀以及分子泵的插板阀，使得压强控制在一定的数值，打开溅射电源，调节功率，观察是否正常启辉。
- Ar作为工艺气体时，生长室内的压强应≥5E-3Torr（~0.67Pa），溅射功率为0.03kW时，即可正常启辉。
- N2作为工艺气体时，生长室内的压强应≥9.5E-3Torr（1.3Pa），溅射功率为0.08kW时，即可正常启辉。
- 注意：在溅射过程中一定要控制好流量，最好不要超过100sccm，避免使分子泵瞬间负载过大。
用N2作为工艺气体，用挡板遮住样品台，在溅射功率0.08kW、压强1.3~2.0Pa的条件下，利用产生的等离子体对Ti靶表面进行清洗，约15min。
更换进样室插板阀，探究插板阀的内部结构和作用原理。【之前关闭插板阀时用力过大造成插板阀内部连接件损坏】
- 一种插板阀的内部结构示意图。
- 注意：关闭插板阀时，感受到向下的阻尼加大，则不要再用力。