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濺鍍製程

 

【實驗目的】

利用高速運動之Ar+離子對濺鍍槍上之靶材進行轟擊,並使轟擊出之靶材原子沈積於基板上。

 

【所需器材】

機械幫浦

分子渦輪幫浦

真空壓力計

超精密洩漏閥

濺鍍槍

 

【實驗原理】

當製程腔體通入Ar氣時,於靶材表面及基板間施加一高電壓,此一高壓將Ar氣體游離為Ar+離子,此時Ar+離子被加速至陰極撞擊靶材,靶材原子及二次電子被擊出,前者到達基板表面進行薄膜成長,而後者被加速至陽極途中促成更多的Ar氣體游離。

 

【實驗方法及步驟】

1.放置樣品

Setp1:將不銹鋼隔板取下並放置欲濺鍍的sample至基座上並對準sputter gun濺鍍區域

Step2:擋板轉至欲濺鍍的sample放置座上方

 

2.進行真空腔抽氣(參看熱蒸鍍實驗程序)

 

3.進行濺鍍

Step1:待真空腔壓力達5x10-5 torr (ion gauge)

Step2:先關閉ion gauge再關閉8吋主閥門至底後再旋開2圈(亦即此時8吋主閥門僅開啟一小縫隙來對真空腔體抽氣)

Step3:打開Ar氣瓶並轉開精密洩漏閥前之90o angle valve使Ar氣體通入真空腔

Step4:利用精密洩漏閥微調Ar進氣量至真空腔體內壓力處於5.6 ~ 6.7x10-3 torr。

Step5:確認遮板已確實將樣品遮擋住

Step6:開啟sputter gun電源供應器之主電源,並切換至AC mode並調整電壓旋鈕至plasma產生,繼而調整輸出功率至約10W(此時電壓約260V)

Step7:旋開樣品遮板開始濺鍍

 

Plasma點起時之情形


 

4. 濺鍍結束程序

Step1:關閉樣品遮板停止濺鍍樣品

Step2:將sputter gun電源供應器之電壓旋鈕歸零繼而關閉電源供應器之主電源。

Step3:關閉fine-tuning valve前之90o angle valve 使Ar氣體不再進入真空腔(此時不必旋緊fine-tuning valve),接著關閉Ar氣瓶上之兩道開關,以確保Ar氣體不會洩漏至大氣中。

Step4:關閉8吋主閥門繼而將TMP power off。

Step5:關閉valve B並將MP valve關上,再將MP power off,繼而將MP的90o angle valve打開使大氣進入MP內,之後再旋回關閉狀態

 

5. 取出樣品(參看熱蒸鍍實驗程序)

 

6. 腔體抽真空結束實驗(參看熱蒸鍍實驗程序)

 

 

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