[发明专利]一种磁控溅射半球面薄膜的制备方法

权利要求书

1、一种磁控溅射半球面薄膜的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下：

步骤一、选取镀膜材料作为靶材，并将衬底置于旋转加热台上，该加热台位于真空仓内；

步骤二、密封真空仓，启动真空获得系统，真空仓内真空度达到1.0×10^-4～9.9×10^-4帕，通入Ar气，真空仓内压强为3～5帕时，启动电离电源，对衬底表面进行电离清洗，电离清洗3～5分钟；

步骤三、电离清洗结束后，启动加热灯组，加热到沉积薄膜所需要的温度，加热区间为25～750℃，并在上述温度下保温10分钟～1小时；

步骤四、向真空仓内通入启辉气体，真空仓内气体压强在3～5帕时启辉，施加溅射功率，溅射功率为50～400瓦，预溅射3～10分钟，气体流量控制在10sccm～90sccm，真空仓内气体压强降至0.1～2帕，在衬底上加0～600伏的负偏压，移开挡板；

步骤五、采用步进电机来连续控制旋转加热台的转速，转速控制在15转/分钟内变化，同时用另一步进电机来控制加热台上方靶的运行轨迹，使靶沿着衬底弧线方向做步长小于5度的间歇运动来控制向衬底表面镀膜；

步骤六、步骤五完成后，待真空仓内温度降至室温时，即制得半球形的薄膜。

2、根据权利要求1所述的一种磁控溅射半球面薄膜的制备方法，其特征在于步骤一中采用Φ300mm Si半球面，在半球面上制备膜厚为280nm。

3、根据权利要求1所述的一种磁控溅射半球面薄膜的制备方法，其特征在于采用Ge材料作为膜层靶材，靶材直径为49mm，厚度为3mm。

4、根据权利要求1所述的一种磁控溅射半球面薄膜的制备方法，其特征在于步骤二真空仓内真空度达到2.0×10^-4帕，真空仓内压强为4帕时，电离清洗4分钟。

5、根据权利要求1所述的一种磁控溅射半球面薄膜的制备方法，其特征在于步骤三电离清洗结束后，启动加热灯组加热到200度，保温30分钟，Ar气流量设为40sccm，同时关小闸板阀，待真空室气压为5帕时，打开射频电源启辉，功率设为150瓦。

6、根据权利要求1所述的一种磁控溅射半球面薄膜的制备方法，其特征在于步骤四、预溅射3分钟后，调节真空室压强为0.8帕。

7、根据权利要求1所述的一种磁控溅射半球面薄膜的制备方法，其特征在于步骤五设定沉积参数为1.0，2.0，2.6，2.5，3.0，8.0来控制旋转加热台的转数与靶的位置后，移开挡板；步骤六镀膜时间为1小时27分钟，即制得半球形薄膜。

8、根据权利要求1所述的一种磁控溅射半球面薄膜的制备方法，其特征在于步骤一中采用Φ164mm Si半球面，在半球面上制备膜厚为90nm，采用Ge材料作为膜层靶材，靶材直径为49mm，厚度为3mm；步骤二当真空仓内真空度达到4.6×10^-4帕，真空仓内压强为3帕时，电离清洗5分钟；步骤三电离清洗结束后，在室温下镀膜，Ar气流量设为60sccm，同时关小闸板阀，待真空室气压为3帕时，打开射频电源启辉，功率设为50瓦；  步骤四预溅射5分钟后，调节真空室压强为0.6帕；步骤五设定控制参数为1.0，1.0，2.3，4.5，5.2，8.4来控制旋转加热台的转数与靶的位置后，移开挡板；步骤六镀膜时间为1小时43分钟，即制得半球形薄膜。

9、根据权利要求1所述的一种磁控溅射半球面薄膜的制备方法，其特征在于步骤一中采用Φ270mm Si半球面，在半球面上制备膜厚为460nm，采用Ge材料作为膜层靶材，靶材直径为49mm，厚度为3mm；步骤二真空仓内真空度达到7.5×10^-4帕，真空仓内压强为5帕时，电离清洗3分钟；步骤三电离清洗结束后，启动加热灯组加热到350度，保温20分钟，Ar气流量设为20sccm，同时关小闸板阀，待真空室气压为4帕时，打开射频电源启辉，功率设为200瓦；步骤四、预溅射4分钟后，调节真空室压强为1帕；步骤五设定沉积参数为1.0，1.7，2.8，3.8，6.5，9.0来控制旋转加热台的转数与靶的位置后；步骤六镀膜时间为2小时2分钟，即制得半球形薄膜。