[发明专利]一种折射率可调的AlN薄膜的制备设备及方法

权利要求书

1.一种折射率可调的AlN薄膜的制备设备，其特征在于：包括包括工艺腔体，所述工艺腔体内设置有靶材和基片台，所述基片台通过导线连接匹配网络，所述匹配网络通过导线连接射频电源，所述工艺腔体上设置有工艺气体进口和真空吸口，真空吸口连接有真空泵，工艺气体进口连接有氮气管道和氩气管道，在所述氮气管道和氩气管道上述设置有气体流量计。

2.根据权利要求1所述的折射率可调的AlN薄膜的制备设备，其特征在于：所述工艺腔体上设置有背板，靶材连接于背板上，背板内设置有冷却管道。

3.根据权利要求2所述的折射率可调的AlN薄膜的制备设备，其特征在于：所述靶材通过背板与靶材电源连接，靶材电源为直流电源、脉冲直流电源、射频电源或HIPIMS电源。

4.根据权利要求3所述的折射率可调的AlN薄膜的制备设备，其特征在于：所述背板后方设置有磁控管。

5.根据权利要求4所述的折射率可调的AlN薄膜的制备设备，其特征在于：还包括输运腔体和上载腔体，所述输运腔体内设置有机械手，所述上载腔体与输运腔体之间设置有第一真空阀门，输运腔体与工艺腔体之间设置有第二真空阀门，上载腔体上设置有密封门。

6.一种折射率可调的AlN薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1：编制迟滞回线菜单：确定靶材电源的功率、工艺气体压力、氩气的流量、氮气流量的变化、工艺时间、射频电源偏压功率或电压；

S2：上载基片，运行上述迟滞回线菜单；

S3：下载基片，绘制迟滞回线菜单；

S4：依据迟滞回线，确定反应溅射氮化铝的氮气流量，以使该反应溅射过程在“中毒模式”之中，并以此氮气流量，编制工艺菜单；

S5：上载基片，运行工艺菜单；

S6：下载基片，测量此氮气流量下溅射获得的氮化铝薄膜的光学参数；

S7：根据光学参数是否达标选择是否调整工艺参数，若光学参数未达标，进入步骤S8；若光学参数达标，则满足要求，结束。

S8：微调氮气流量，形成新的工艺菜单，同时确保新的工艺过程仍然在“中毒模式”之中；重复步骤S5-S7。

7.根据权利要求6所述的折射率可调的AlN薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤S8中，在微调氮气流量时，氮气的流量调整变化量为0.2～1sccm。

8.根据权利要求6所述的折射率可调的AlN薄膜的制备方法，其特征在于，在步骤S8中，在微调氮气流量时，使N₂/(Ar+N₂)得变化量在～5％。