磁控溅射常见问题及解决方法

时间： 2023-12-21 来源：中科卓尔公众号

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磁控溅射，一种广泛应用于薄膜材料制备的高效物理气相沉积技术，基本原理在于利用磁场控制电子轨迹，增强等离子体的密度和稳定性。技术广泛应用于半导体、磁盘驱动器、光学器件、光伏和涂层行业，尤其是在制造高质量、均匀薄膜方面。以下是磁控溅射中常见的问题，了解并掌握这些因素可以帮助快速找到故障的原因及解决方法。

膜层灰暗及发黑

（1）真空度低于0.67Pa，应将真空度提高到0.13-0.4Pa;

（2）氩气纯度低于99.9%，应换用纯度为99.99%的氩气；

（3）充气系统漏气，应检查充气系统，排除漏气现象；

（4）底漆未充分固化，应适当延长底漆的固化时间；

（5）镀件放气量太大，应进行干燥和封孔处理。

膜层表面光泽暗淡

（1）底漆固化不良或变质。应适当延长底漆的固化时间

或更换底漆。

（2）溅射时间太长。应适当缩短。

（3）溅射成膜速度太快。应适当降低溅射电流或电压。

膜层色泽不均

（1）底漆喷涂得不均匀。应改进底漆的施涂方法。

（2）膜层太薄。应适当提高溅射速度或延长溅射时间。

（3）夹具设计不合理。应改进夹具设计。

（4）镀件的几何形状太复杂。应适当提高镀件的旋转速度。

膜层发皱、龟裂

（1）底漆喷涂得太厚，应控制在7-lOtan厚度范围内；

（2）涂料的粘度太高，应适当降低；

（3）蒸发速度太快，应适当减慢；

（4）膜层太厚，应适当缩短溅射时间；

（5）镀件温度太高，应适当缩短对镀件的加温时间。

膜层表面有水迹、指纹及灰粒

（1）镀件清洗后未充分干燥，应加强镀前处理；

（2）镀件表面溅上水珠或唾液，应加强文明生产，操作者应带口罩；

（3）涂底漆后手接触过镀件，表面留下指纹，应严禁用手接触镀件表面；

（4）涂料中有颗粒物。应过滤涂料或更换涂料。

（5）静电除尘失效或喷涂和固化环境中有颗粒灰尘。应更换除尘器，并保持工作环境的清洁。

膜层附着力不良

（1）镀件除油脱脂不彻底，应加强镀前处理；

（2）真空室内不清洁，应清洗真空室。值得注意的是，在装靶和拆靶的过程中，严禁用手或不干净的物体与磁控源接触，以保证磁控源具有较高的清洁度，这是提高膜层结合力的要措施之一；

（3）夹具不清洁，应清洗夹；

（4）底涂料选用不当，应更换涂料；

（5）溅射工艺条件控制不当，应改进溅射工艺条件。

中科卓尔强大的研发团队和镀膜工艺团队，确保出厂的每一台设备都能全面满足客户的要求。

磁控溅射镀膜设备型号：MSC700-750-700

1、产品参数

设备尺寸：1500*800*1300设备尺寸：2800*1000*2300

阴极：4个4inch（2-3寸可选），兼容直流和射频，可溅射磁性材料靶材

电源：DC、RF、DCPluse可选

基片：行星旋转系统，六工位4inch晶圆或工件

加热：RT-400℃

工艺气体：2-3路工艺气体，根据工艺可选

本地真空：本底真空<5*10-7mbar

可选：基片偏压清洗、基片离子源清洗、load/ock、手套箱、在线膜厚测量系统、高精度自动压力控制、基片高温加热、共溅射方案、电源切换系统等。

2、应用领域

1.功能性薄膜：具有吸收、透射、反射、折射、偏光等作用的薄膜；

2.装饰领域：各种全反射膜及半透明膜等；

3.微电子领域：在微电子领域作为一种非热式镀膜技术，主要应用在化学气相沉积（CVD）或金属有机物。

4.光学领域：增透膜、低辐射玻璃和透明导电玻璃等方面得到应用。特别是在透明导电玻璃广泛应用于平板显示器件、太阳能电池、微波与射频屏蔽装置与器件、传感器等。

5.机械加工领域：在机械加工行业中，表面功能膜、超硬膜，自润滑薄膜，能有效提高表面硬度、复合韧性、耐磨损性和抗高温化学稳定性能，从而大幅度地提高涂层产品的使用寿命。

磁控溅射除上述已被大量应用的领域，还在高温超导模、铁电体薄膜、巨磁阻薄膜、薄膜发光材料、太阳能电池、记忆合金薄膜研究方面发挥重要作用。

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