[发明专利]一种在大面积衬底上磁控溅射制备薄膜的方法

权利要求书

1.一种在大面积衬底上磁控溅射制备薄膜的方法，其特征在于，所述方法包括：采用直径为2英寸的靶材在直径为6英寸的衬底上制备薄膜，所述靶材和衬底的距离≤17cm，靶材相对衬底的夹角≤90°，得到薄膜厚度的非均匀性≤5％；

所述方法包括：将直径为2英寸的靶材和直径为6英寸的衬底置于磁控溅射腔体中，所述靶材和衬底的距离为6.5～16.5cm，靶材相对衬底的夹角为60～90°，所述衬底的转速为1～30转/min，所述衬底相对靶材为非同轴旋转，背底抽真空，通入启辉气体，进行薄膜沉积，获得厚度的非均匀性≤5％的6英寸薄膜材料。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述靶材为厚度不超过0.25英寸的固态靶材。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁控溅射沉积设备腔体的工作温度为20～800℃。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁控溅射沉积设备腔体的工作压力为0.5～10mtorr。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述磁控溅射沉积设备腔体的工作功率为1～800W。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述磁控溅射沉积设备腔体的工作功率为1～600W。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述背底真空抽至3×10^-7torr以下。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述背底真空范围为3×10^-7～1×10^-8torr。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启辉气体为惰性气体。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述惰性气体为氖气、氪气或氩气中的任意一种。

11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述惰性气体为氩气。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启辉气体的纯度大于99％。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述启辉气体的纯度大于99.99％。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底为石英玻璃、硅片或金属。

15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述衬底在进行磁控溅射之前，进行如下预处理：采用丙酮和酒精超声后，用去离子水清洗，然后干燥。

16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，所述丙酮和酒精超声的时间为3～10min。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述丙酮和酒精超声的时间为5～6min。

18.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

(1)将直径为2英寸的靶材和直径为6英寸的衬底置于磁控溅射系统腔体中，所述靶材为厚度不超过0.25英寸的固态靶材，调整靶材和衬底的距离为6.5～16.5cm，靶材相对衬底的角度为60～90°，腔体内背底真空抽至3×10^-7～1×10^-8torr，衬底温度为20～800℃；

(2)通入启辉气体为氩气，设置衬底旋转速度为1～30转/min，所述衬底相对靶材为非同轴旋转，调整工作气压为0.5～10mtorr，设置功率为1～800W，通过控制沉积时间调整薄膜厚度；

(3)在真空环境下，衬底降至室温，得到厚度的非均匀性≤5％的6英寸薄膜材料。