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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 微米和纳米 » 学术讨论 » 磁控溅射过程中，Ar气流速对镀膜有什么影响？
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huanyingmofa

铁虫 (初入文坛)

[求助] 磁控溅射过程中，Ar气流速对镀膜有什么影响？已有7人参与

最近实验，一直不知道Ar的流速到底应该怎么控制，是应该多还是应该少？
Ar流速高，真空腔内的Ar分子相对较多，在维持压强不变的情况下，靶材的分子就会相对偏少，不利于膜的形成
Ar流速低，虽然靶材的分子较多，但对起辉和电离影响大

不知道这样理解对不对？有没有相关文献讨论流速问题

求解答
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1楼2014-07-29 16:18:31
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回帖支持 ( 显示支持度最高的前 50 名 )

lsx2121

捐助贵宾 (小有名气)

【答案】应助回帖

★
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huanyingmofa: 金币+1, ★★★很有帮助 2014-07-31 16:16:29
这个是磁控溅射设备的，压力控制有关。
对于研发型的设备而言，分为上游压力控制 和 下游压力控制
上游压力控制：真空腔室压力恒定在3mTorr, 泵抽的速度不变，真空计的信号，反馈给质量流量计，控制氩气流量。始终使真空腔室的压力维持在3mTorr
上游压力控制：真空腔室压力恒定在3mTorr, 质量流量计的氩气流量不变，真空计的信号，反馈给真空泵的阀门，控制阀门的开关大小，始终使真空腔室的压力维持在3mTorr。

磁控溅射的均匀性和稳定性，就是真空腔室内维持动态的气氛平衡过程。

所以你改变氩气流量， 应该在这个前提下进行，才能说明压力的流量对镀膜的影响。
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5楼2014-07-30 17:28:53
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peterflyer

木虫之王 (文学泰斗)

peterflyer

【答案】应助回帖

★
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huanyingmofa: 金币+1, ★★★很有帮助 2014-07-31 16:16:00
个人理解：氩气的流速对磁控溅射的影响主要体现在对溅射室压力的改变上。一般情况下是气体源头供气压力不变，若在溅射室里的流速增加，根据伯努利定律则会引起溅射室压力下降。再根据Paschen定律知道，这肯定会影响最小起弧电压值，从而影响溅射过程。
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2楼2014-07-29 21:35:37
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cord

铁杆木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

★
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huanyingmofa: 金币+1, ★★★很有帮助 2014-07-31 16:16:07
要研究Ar流量的影响， 就需要固定其它参数， 但是Ar流量的变化而气压不变，相当于抽气速率就改变了，导致了其它在腔室中的滞留时间变化，对成膜有影响。
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3楼2014-07-29 23:26:55
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jeremyfrc

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

★
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huanyingmofa: 金币+1, ★★★很有帮助 2014-07-31 16:16:14
Ar是帮助放电的，同时也在轰击靶，气流大，压强就大，这样轰出来的分子多，但是由于平均自由程减小，所以会导致成膜的效果不好，淀积速度慢。一般就是考虑平均自由程和淀积速度，这两个需要有一个折中。
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哈哈哈哈，来吧
4楼2014-07-30 00:51:00
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普通回帖

也行也成

铜虫 (初入文坛)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
Ar流量一般固定不变吧 主要还是用气压跟功率来控制吧
Ar流量变化也会引起压力变化，但是可以通过调节G阀来控制压力
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6楼2014-07-31 20:52:32
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luobingwei

木虫 (著名写手)

【答案】应助回帖

感谢参与，应助指数 +1
通过G阀调节是对的，气压主要是影响溅射出来的离子的散射程度，气压越高，散射强导致到达基底的量少，低散射低，沉积的厚！磁控溅射是200的设备，网上有其原理，还有清华大学田民波老师的书也有详细的介绍，可以参考一下
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7楼2014-07-31 21:32:27
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chenrenhuan

铁杆木虫 (知名作家)

最强的胃
偏压啊，磁控溅射什么膜？文献一堆哦，我本科论文就做的氮化�?涂层，有一堆文献讲各种参数的影响。

[ 发自小木虫客户端 ]
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吾恶乎知之
8楼2014-07-31 21:58:38
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cz.87101

木虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

Ar流量影响很小，流速设置主要看腔室大小

学校实验的小机台，六寸晶圆左右的20sccm足够了，基本不用变。

镀膜质量与Ar流速关系不大，流速大的时候，真空泵阀门就开的大，流速小的时候，阀门也相应的开的小，两者平衡维持溅射气压！
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只有能打死的蚊子，没有能打死的小强！而偶就是打不死的小强！
9楼2014-08-03 11:38:17
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huanyingmofa

铁虫 (初入文坛)
引用回帖:
9楼: Originally posted by cz.87101 at 2014-08-03 11:38:17
Ar流量影响很小，流速设置主要看腔室大小

学校实验的小机台，六寸晶圆左右的20sccm足够了，基本不用变。

镀膜质量与Ar流速关系不大，流速大的时候，真空泵阀门就开的大，流速小的时候，阀门也相应的开的小，两 ...

所以，可以认为，压强是主要影响因素之一，而通气的流速并不影响。只要保证流速不是非常小，足够起辉就可以。
这样理解对吗
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10楼2014-08-04 14:32:45
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