发表于：2013/9/30 7:50:43
#0楼
为了确保溅镀质量，实行阴极溅镀时对环境有较高的要求。首先要在真空环境条件下，高真空可以减少氧化物的产生；使用惰性工艺气体，通常为氩气，作为离子介质撞击靶材；形成电场——靶材为阴极，盘片为阳极；在溅镀真空仓内，用强力磁铁产生磁场；由于溅镀时产生高热，须用冷却水对阴极进行及时冷却。
光盘的溅镀过程：先将溅镀腔抽真空达到设定值，将盘片放入腔内，真空腔内盘片会被抽真空至高真空high vacuum－10E-4mbar范围。注入氩气到溅镀腔，这时溅镀腔的真空度降至~10E－3mbar范围，此时对靶材（阴极）和盘片（阳极）之间施以几百伏特的直流电压，使氩气在电场中被离子化，产生氩离子及自由电子、在电场的作用下，带正电荷的氩离子向阴极（靶材）加速，而自由电子向阳极加速，被加速的氩离子和自由电子撞向其他氩原子，因动能转移使更多的氩原子被离子化，最后产生雪崩现象，等离子体持续自行放电。大量氩离子撞击靶材表面，氩离子的动能转移至靶材原子，一部份转化成靶材原子的动能，当靶材原子获得足够动能，它们会脱离靶材表面并自由地在溅镀腔内移动，最后覆盖于盘片及腔内其他表面。而氩离子撞击靶材的另一部份动能转化为热，因此靶材必须用冷却水冷却。为使盘片溅镀层的厚度均匀，靶材周围的磁场分布会提高等离子体的一致性。
通过认真理解光盘的溅镀过程，并结合设备供应商提供的维护保养规范，可以使光盘生产人员更好更合理地使用溅镀机。首先使溅镀仓的真空度达到规范值，如果真空度不能达到要求，应该依次检查密封、真空探头（感应器）、预真空泵、分子泵的工作状态。由于光盘复制生产是自动连续进行，生产线中大量使用了传感器和电子控制，判断故障时，应该首先检查传感器和控制系统，然后再检查机械装置，这样做的好处是处理故障先易后难，也可以避免大动作处理小故障，从而提高故障处理效率。
如果溅镀仓的真空度可以达到规范值，但是无法溅镀或者溅镀效果达不到要求，应该考虑电场、磁场或环境条件（如：氩气、冷却水）的原因。全属靶材、MASK、磁铁的老化都可能是无法溅镀和溅镀质量不佳的直接原因，氩气的不足和过量都会影响溅镀。特别注意的是在更换金属靶材后，由于靶材不良、安装不当或者保养不到位，常常会出现不能产生电场而无法溅镀的情况。另外，溅镀机的冷却水也是非常重要的外部条件，它将影响溅镀源，没冷却水，冷却水流量计错误以及电磁阀故障部将导致无法溅镀，因为溅镀机有自身保护的设置。
对金属镀膜性质的掌控也是镀膜工艺师的基础，不同材料在各波长段的性质也有差异。如表一所示。银是在可见光和近红外光中最佳的反射膜材料，银膜在波长800nm时的反射率可以达到99.2％。铝在近紫外光、可见光、近红外光都有良好的反射率，是光学反射膜最常使用的材料，但是铝膜材质较软而且容易氧化，其表面上必需有保护膜，金与铜在波长650～800nm的反射率表现不错，问是当波长小于500nm时，金、铜的反射率却远低于铝和银。
表一．几种金属反射膜在不同波长的反射率
盘片常见溅镀缺陷主要有以下几种：
1．溅镀层太薄
产生的原因是：
l）选错溅镀机上的靶材设定
2）有真空泄漏
3）系统泄漏（空气或水）
4）氩气流量不合适，过高或过低
5）磁铁系统损坏
2．溅镀层偏心
产生的原因是：
l）SA手掌上盘片固定珠没对中
2）Inner mask变形
3）Inner mask冷却水管变形
3．溅镀层边沿发黑
产生的原因是：
l）Mask边沿变滑
2）盘片跟mask接触不好
3）磁铁系统损坏
4．溅镀层边沿不齐整
产生的原因是：
l）Mask边沿不齐整
2）电弧太多，清洗或更换mask
5．溅镀层厚度不均匀
产生的原因是：
l）真空泄漏
2）系统泄漏（空气或水）
3）氩气流量过高或过低
4）磁铁系统损坏
5）磁铁系统安装错误
光盘的溅镀过程：先将溅镀腔抽真空达到设定值，将盘片放入腔内，真空腔内盘片会被抽真空至高真空high vacuum－10E-4mbar范围。注入氩气到溅镀腔，这时溅镀腔的真空度降至~10E－3mbar范围，此时对靶材（阴极）和盘片（阳极）之间施以几百伏特的直流电压，使氩气在电场中被离子化，产生氩离子及自由电子、在电场的作用下，带正电荷的氩离子向阴极（靶材）加速，而自由电子向阳极加速，被加速的氩离子和自由电子撞向其他氩原子，因动能转移使更多的氩原子被离子化，最后产生雪崩现象，等离子体持续自行放电。大量氩离子撞击靶材表面，氩离子的动能转移至靶材原子，一部份转化成靶材原子的动能，当靶材原子获得足够动能，它们会脱离靶材表面并自由地在溅镀腔内移动，最后覆盖于盘片及腔内其他表面。而氩离子撞击靶材的另一部份动能转化为热，因此靶材必须用冷却水冷却。为使盘片溅镀层的厚度均匀，靶材周围的磁场分布会提高等离子体的一致性。
通过认真理解光盘的溅镀过程，并结合设备供应商提供的维护保养规范，可以使光盘生产人员更好更合理地使用溅镀机。首先使溅镀仓的真空度达到规范值，如果真空度不能达到要求，应该依次检查密封、真空探头（感应器）、预真空泵、分子泵的工作状态。由于光盘复制生产是自动连续进行，生产线中大量使用了传感器和电子控制，判断故障时，应该首先检查传感器和控制系统，然后再检查机械装置，这样做的好处是处理故障先易后难，也可以避免大动作处理小故障，从而提高故障处理效率。
如果溅镀仓的真空度可以达到规范值，但是无法溅镀或者溅镀效果达不到要求，应该考虑电场、磁场或环境条件（如：氩气、冷却水）的原因。全属靶材、MASK、磁铁的老化都可能是无法溅镀和溅镀质量不佳的直接原因，氩气的不足和过量都会影响溅镀。特别注意的是在更换金属靶材后，由于靶材不良、安装不当或者保养不到位，常常会出现不能产生电场而无法溅镀的情况。另外，溅镀机的冷却水也是非常重要的外部条件，它将影响溅镀源，没冷却水，冷却水流量计错误以及电磁阀故障部将导致无法溅镀，因为溅镀机有自身保护的设置。
对金属镀膜性质的掌控也是镀膜工艺师的基础，不同材料在各波长段的性质也有差异。如表一所示。银是在可见光和近红外光中最佳的反射膜材料，银膜在波长800nm时的反射率可以达到99.2％。铝在近紫外光、可见光、近红外光都有良好的反射率，是光学反射膜最常使用的材料，但是铝膜材质较软而且容易氧化，其表面上必需有保护膜，金与铜在波长650～800nm的反射率表现不错，问是当波长小于500nm时，金、铜的反射率却远低于铝和银。
表一．几种金属反射膜在不同波长的反射率
盘片常见溅镀缺陷主要有以下几种：
1．溅镀层太薄
产生的原因是：
l）选错溅镀机上的靶材设定
2）有真空泄漏
3）系统泄漏（空气或水）
4）氩气流量不合适，过高或过低
5）磁铁系统损坏
2．溅镀层偏心
产生的原因是：
l）SA手掌上盘片固定珠没对中
2）Inner mask变形
3）Inner mask冷却水管变形
3．溅镀层边沿发黑
产生的原因是：
l）Mask边沿变滑
2）盘片跟mask接触不好
3）磁铁系统损坏
4．溅镀层边沿不齐整
产生的原因是：
l）Mask边沿不齐整
2）电弧太多，清洗或更换mask
5．溅镀层厚度不均匀
产生的原因是：
l）真空泄漏
2）系统泄漏（空气或水）
3）氩气流量过高或过低
4）磁铁系统损坏
5）磁铁系统安装错误