磁控溅射膜的优缺点,优点很多,但问题更真实

磁控溅射这项技术,在刚刚开始接触的时候确实是让人感到挺兴奋的。等离子体在真空腔里进行运动,靶材会一点点地被溅射掉,随后沉积到基片上面,进行成膜的这个过程,看上去就拥有着挺有未来感的感觉。在那个时候,实验室才刚刚引入这套设备,大家都会围着主机来看热闹,就好像能够通过运用一块靶材来变出来一些奇迹一样。

 

 

确实来说,它还是拥有着不少的好处。比如说,在进行薄膜厚度控制方面是特别稳定的,要是想要去沉积几纳米厚的薄膜,它的精度都是可以做得到的。并且还可以来进行低温条件下的镀膜工作,这一点可以说是相当重要的,尤其是在碰到那些对热度是特别敏感的基底材料时。曾有案例是在之前为一位客户进行氧化锌薄膜的镀制工作,当时采用的是玻璃基片,温度一旦升高上去,玻璃就会出现炸边的现象,而通过运用磁控溅射这项技术,就得以规避掉这个麻烦了。

 

 

然而这项技术,老实说来也不是说就那么地完美无缺。比如说,其在靶材的利用率这方面,确实是比较低的。尤其是在进行实验的那段时间里,一块靶材的边边角角总是没有办法被很好地运用起来,没过多久就必须要去进行更换了,其成本方面可以说是非常让人肉疼的。更别提工业化生产了,单单只是进行小批量的试验,预算就已经快要超出范围了。与此同时,还有一个问题需要去注意,虽然等离子体的引入能够提高溅射的速率,但它也很容易就会导致出现非均匀的沉积现象。据了解,在有一次进行TiN薄膜的制备时,结果所得到的薄膜厚度分布就像山峰一样,中间部分会比较高,而四周则会比较薄,即便是调整了两个晚上的参数,也还是没有办法将其压制下去。

 

 

在噪音方面也还是挺让人觉得烦恼的,尤其是在等离子体启动起来的那个瞬间,那台设备就会发出哐哐的响声,就像是待在车间环境当中一样。在刚刚开始不太能够适应的时候,曾有人差点就把它当成了设备的故障去报修了。直到后来才了解到这其实是一个正常的现象,大家所遇到的情况都是这样的。

 

 

还有一点也是需要去进行提及的,那就是其进行成膜工作的速率,老实来说并不算是特别高。假如是想要去追求一个高效率的生产模式,那么这项技术就不太会是首要的选择。尤其如果需要去镀制几百纳米甚至是上微米这样厚度的薄膜,运用溅射的技术来做的话,就真的是需要慢慢地去熬时间了。例如,曾有操作者尝试运用它来进行一层比较厚的铜膜的镀制工作,等了两个多小时的时间,仍然没有能够达到目标所需要的厚度,而旁边的蒸发镀膜设备,早就已经结束了工作。

 

 

当然了,这并不是说这项技术就有什么不行的地方。这项技术能够去进行多层薄膜的制备,其所拥有的这个特性是让人觉得挺不错的,而且可以进行组合的元素种类有很多,同时开展掺杂的工作也是挺方便的。据了解,在之前,也曾经进行过钛铝氮共溅射的相关试验,并且还对三个靶位的溅射顺序进行了调整,所得到的效果也还是挺理想的。但是如果要来谈论它的适用范围的话,会觉得它更适合那些对于薄膜的结构以及性能方面有着较高要求的研发型项目,不要太过于指望它能够作为大规模生产的主力设备来使用。

 

 

有些时候,也还是比较需要依赖一些运气的因素。据有过相关经验的操作者回忆,记得有一次在进行靶材更换的工作时,没有注意到靶材的固定螺丝出现松动的情况,等到整批样品都完成出来以后,才发觉所有的薄膜都出现了镀歪的问题,导致那批样品直接就只能进行报废处理了,客户那边也是直接就变得非常生气。自从那一次以后,每一次在进行操作之前,都会亲自去检查固定装置是否稳固,因为不太能够再去完全相信自动报警系统了,说实在的,那个系统的灵敏程度并不是太过于靠谱。

 

 

其实在看到和经历过这些事情以后,也慢慢地去意识到,这项磁控溅射的技术就像是一个脾气不太好的朋友一样。它确实能够帮助人们去制备出非常出色的薄膜,但是稍不留神,就很有可能会把操作者给带到困境当中去。因此,需要花更多的时间去进行磨合,去理解它的特性以及脾性,这样才能够更好地去进行使用,使其顺畅地工作。

发表时间:2025-05-19 16:11