在日常技术支持中,用户经常问我们:“金靶或铂靶用了多久需要更换?”作为 VPI 应用工程师,我们的建议是:不要只看使用时间或溅射次数,应以靶材的侵蚀状态和剩余厚度为主要依据。或者可以参考今天的分享哈~
在日常技术支持中,用户经常问我们:“金靶或铂靶用了多久需要更换?”作为 VPI 应用工程师,我们的建议是:不要只看使用时间或溅射次数,应以靶材的侵蚀状态和剩余厚度为主要依据。或者可以参考今天的分享哈~
先检查靶材表面
磁控溅射过程中,靶面通常会形成环形、三角形或其他形状的集中侵蚀区域,这是正常现象。需要重点关注以下情况:
侵蚀沟槽已经很深,局部靶材明显变薄;
靶面出现针孔或已经穿孔;
可以看到靶材下方的靶托、背板或结合层;
靶材出现裂纹、翘曲、脱层或异常烧蚀;
侵蚀集中在一侧,磨损明显不均匀。
对于 VPI 设备常用的薄片式金靶或铂靶,一旦出现孔洞,建议立即更换。继续使用可能使靶托或背板参与溅射,造成膜层污染,甚至损伤靶源。
对于较厚的磁控靶,可以测量侵蚀最深位置的剩余厚度。一般工程经验是在侵蚀深度接近靶材原始厚度的 75% 时安排更换,但具体标准仍应以设备型号、靶材结构和 VPI 技术要求为准。
观察工艺是否发生持续变化
靶材接近使用寿命时,可能出现以下表现:
相同参数下,达到目标膜厚所需的时间变长;
膜厚仪显示沉积速率持续下降;
等离子体分布不均匀;
电流或电压难以稳定;
溅射过程中频繁打火;
膜层均匀性或批次重复性变差。
这些现象只能作为辅助判断。真空度不足、氩气流量变化、腔体污染、靶面污染或膜厚仪晶振老化,也可能产生类似问题。因此,我们通常建议先检查设备状态,再确认靶材的实际侵蚀程度。
金靶和铂靶不能直接比较时间
铂的溅射速率通常低于金。相同电流和溅射时间下,铂膜可能比金膜薄,因此铂靶需要更长时间并不代表靶材已经老化。
更合理的方法是分别建立金靶和铂靶的历史工艺基准,比较相同条件下的沉积速率、膜厚和放电状态。
VPI 应用工程师建议
实验室可以定期进行以下检查:
1. 拍照记录靶面的侵蚀形貌;
2. 检查是否出现孔洞、裂纹或背板暴露;
3. 对较厚靶材测量侵蚀沟槽深度;
4. 比较相同工艺下的沉积速率和膜厚;
5. 记录异常打火、电流波动和膜层均匀性变化。