利用中頻電源進行反應式濺射鍍膜時,可透過光學發射光譜(OES)來監控TiN薄膜的Lab值。OES可以測量電漿中的元素和分子發射譜線,從而提供有關薄膜組成和性質的信息。
以下是一些可用的OES光譜:
- Ti發射譜線:
- Ti I 215.2 nm:此譜線是電漿中整體Ti濃度的良好指標。
- Ti II 308.9 nm:此譜線是電漿中離化Ti+濃度的良好指標。
- N發射譜線:
- N₂ 337.1 nm:此譜線是電漿中N₂濃度的良好指標。
- N₂+ 391.4 nm:此譜線是電漿中N₂+濃度的良好指標。
- Ar發射譜線:
- Ar I 763.5 nm:此譜線是電漿中Ar濃度的良好指標。
- Ar II 470.2 nm:此譜線是電漿中Ar+濃度的良好指標。
- 其他譜線:
- O I 777.4 nm:此譜線是電漿中氧污染的良好指標。
- Hα 656.3 nm:此譜線是電漿中氫污染的良好指標。
通過監控這些發射譜線,可以跟踪電漿中Ti、N和Ar的相對濃度。此信息可用於調整工藝參數,例如反應氣體的流量率和功率,以實現所需的Lab值。
以下是一些使用OES光譜控制Lab值的具體示例:
- **要增加薄膜中的Ti含量,請增加Ti流量率或減少N流量率。**這將增加Ti I 215.2 nm和Ti II 308.9 nm發射譜線,並減少N₂ 337.1 nm和N₂+ 391.4 nm發射譜線。這將使Lab值向光譜的紅色端偏移。
- **要增加薄膜中的N含量,請減少Ti流量率或增加N流量率。**這將降低Ti I 215.2 nm和Ti II 308.9 nm發射譜線,並增加N₂ 337.1 nm和N₂+ 391.4 nm發射譜線。這將使Lab值向光譜的藍色端偏移。
- **要增加薄膜的亮度,請增加功率。**這將增加所有發射譜線的強度。
- **要降低薄膜的亮度,請降低功率。**這將降低所有發射譜線的強度。
通過仔細監控OES光譜並相應調整工藝參數,可以對TiN薄膜的Lab值實現非常精確的控制。這對於生產具有所需光學特性的薄膜至關重要。
除了上面列出的OES光譜外,還有一些其他因素會影響TiN薄膜的Lab值。這些包括基板溫度、沉積壓力和靶材純度。在優化沉積過程時,重要的是要考慮所有這些因素。