直流磁控溅射膜厚分布实测与数值模拟研究

作者：王誉^*; 张茂彩; 辛博; 崔红兵; 娄树普

来源：真空科学与技术学报, 2022, 42(01): 37-45.

DOI：10.13922/j.cnki.cjvst.202103005

• 磁控溅射
• 理论模型
• 膜厚分布
• 靶基距
• 薄膜

基于直流磁控溅射的基本原理,通过对小圆形磁控溅射平面靶的特点分析,建立了磁控溅射系统的几何模型,推导出了膜厚分布的数学理论模型。借助MATLAB数学软件,计算了不同靶基距下膜厚分布的理论数据,分析了靶基距变化时膜厚分布的特点。实测了两种不同靶基距下膜厚的分布,通过与理论数据的对比,验证了模型的可靠性。理论模型与实测数据的分析表明:随着靶基距的逐渐增大,膜厚的变化率减缓,膜层的平均厚度降低,膜厚分布的均匀性提高;在靶基距一定的情况下,增宽靶材的刻蚀区域会提高膜层厚度及其均匀性;基板上的膜厚分布大致呈现从中心到边缘逐渐变薄的趋势,膜层最厚的位置随着靶基距的增大,从靶材刻蚀最深处在基板上的投影位置,逐渐向基板中心转移。

• 单位
  钢铁研究总院; 包头稀土研究院; 瑞科稀土冶金及功能材料国家工程研究中心有限公司