[发明专利]一种利用离子束溅射沉积制备薄膜的方法

说明书

本发明公开了一种利用离子束溅射沉积制备薄膜的方法，涉及离子束技术领域，包括以下步骤：步骤S1：准备，溅射壳准备；作业物件准备：靶台、金属靶材、氮离子源、衬底，工件台和挡板；步骤S2：预处理，物件清洗；衬底清洗；衬底表面处理；步骤S3：安装，将溅射壳进行固定；将所述步骤S2中的物件在所述溅射壳内进行安装；步骤S4：启动，用真空泵对所述溅射壳进行抽真空；驱动并打开氮离子源的电源；步骤S5：制膜；步骤S6：检验。本发明具备了通过开合挡板可对靶材进行表面的处理，以提高后续在衬底上的成膜质量，通过离子束溅射沉积工艺制成的薄膜具有均匀程度高、表面较为光滑，光学性质稳定的效果。

技术领域

本发明涉及离子束技术领域，具体为一种利用离子束溅射沉积制备薄膜的方法。

背景技术

随着科技的大力发展，薄膜已经成为尖端技术和新兴技术中重要的基础材料。

目前现有的制膜方法因制膜装置结构简单，通常为直接轰击靶材进行制膜，但在实际的使用中时，靶材表面可能会附着有杂质，致使影响最后的成膜效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用离子束溅射沉积制备薄膜的方法，具备了通过开合挡板可对靶材进行表面的处理，以提高后续在衬底上的成膜质量，通过离子束溅射沉积工艺制成的薄膜具有均匀程度高、表面较为光滑，光学性质稳定的效果，解决了上述背景技术中所提出的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种利用离子束溅射沉积制备薄膜的方法，包括以下步骤：

步骤S1：准备，溅射壳准备；作业物件准备：靶台、金属靶材、氮离子源、衬底，工件台和挡板；

步骤S2：预处理，物件清洗；衬底清洗；衬底表面处理；

步骤S3：安装，将溅射壳进行固定；将所述步骤S2中的物件在所述溅射壳内进行安装；

步骤S4：启动，用真空泵对所述溅射壳进行抽真空；驱动并打开氮离子源的电源；

步骤S5：制膜，预轰击；开始轰击；

步骤S6：检验，对制成的薄膜进行仪器检验，若质量不合格分析原因，若质量合格记录数据并汇总。

可选的，所述步骤S1中的所述衬底的材质为石英硅，所述金属靶材的材质为铝。

可选的，所述步骤S2中的物件清洗，是对步骤1中的所述靶台、所述金属靶材、所述工件台和所述挡板进行清理，清理完成后对其进行干燥。

可选的，所述步骤S2中的衬底清洗，是使用乙醇和去离子水依次对所述衬底进行超声清洗。

可选的，所述步骤S2中的衬底表面处理，是通过研抛工艺对所述衬底的表面进行处理。

可选的，所述步骤S3中的物件安装过程为，所述金属靶材固定在所述靶台上；所述衬底固定在所述工件台上；所述挡板设置在所述工件台上；所述工件台处于靶台的沉积方向上；所述靶台处于所述氮离子束的发射方向上。

可选的，所述步骤S5中的预轰击为闭合所述挡板，并向所述氮离子源中充入氮气，产生低能氮离子束轰击在所述金属靶材上。

可选的，所述步骤S5中的开始轰击为打开所述挡板，在所述氮离子源中充入氮气，产生高能氮离子束轰击在所述金属靶材上，金属靶材上产生的溅射粒子，沉积在所述衬底上并形成薄膜。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

一、本发明通过闭合挡板，使得可对衬底进行遮挡，以防止溅射粒子沉积到衬底上，通过预轰击步骤，使得低能的氮离子束可对金属靶材进行轰击，可对金属靶材的表面进行清洗，通过对金属靶材的清洗，能提高薄膜和衬底的附着力。