[发明专利]一种离子注入提高大尺寸磁控溅射膜质量的方法

摘要

一种离子注入提高大尺寸磁控溅射膜质量的方法，它涉及大尺寸磁控溅射镀膜的强化方法，本发明要解决现有的离子或电子辅助磁控溅射沉积薄膜方法，针对大尺寸衬底材料会存在很难制备出厚度均匀、附着力强的薄膜材料的问题。本发明中一种大尺寸磁控溅射镀膜的简易强化方法按以下步骤进行：一、衬底材料的清洗及加热；二、衬底材料表面反溅清洗；三、向旋转加热台施加负电压条件下镀膜；四、镀膜完成后抽真空，进行离子注入表面强化；五、关闭电源，降温至室温，完成薄膜的制备。本发明方法适用于薄膜工程领域。

主权项

一种大尺寸磁控溅射镀膜的简易强化方法，其特征在于它是通过以下步骤实现的： 一、将衬底材料用丙酮超声波清洗15min‑30min，再用无水乙醇清洗15min‑30min，最后用去离子水清洗25min‑30min后烘干，然后将衬底材料置于磁控溅射真空仓内的旋转加热台上；通过真空泵将真空仓内抽成真空，当真空仓内压强达到1.0×10^‑4‑9.9×10^‑4Pa时，启动加热装置，将加热台加热至25℃～1000℃，并且保温30min‑120min，其中旋转加热台的材质为不锈钢，衬底材料为金属、陶瓷或半导体； 二、向真空仓内通入Ar气，当仓内压强为3Pa‑5Pa时，向旋转加热台施加500V‑800V的负电压，对衬底表面进行反溅清洗10min‑20min； 三、反溅清洗完毕后，向靶材施加射频电源启辉，射频功率为60W‑500W，预溅射20min～50min，开始镀膜，镀膜时真空仓内气体压强为0.1Pa‑2Pa，镀膜时间为10min～90min，然后拉上挡板，接着向真空仓内通入O₂，使用流量计将O₂流量控制在4sccm‑100sccm，预溅射10min～30min后，调整真空仓内气体压强为0.1Pa‑2Pa，向旋转加热台施加100V‑400V的负电压，然后移开挡板，继续向衬底表面镀膜，镀膜1h‑3h； 四、镀膜完成后，依次按要求关闭射频电源和负压电源，关闭Ar气阀门，质量流量器的电源，O₂气路阀门，打开插板阀将真空仓内气体压强抽至1.0×10^‑4Pa‑5.0×10^‑4Pa； 五、关闭剩余的所有电源，待真空仓内温度降至20℃‑25℃：时即制得本发明所述的高密度、低缺陷薄膜。