Lab值與製程控制參數之間的關係

Lab值是國際照明委員會(CIE)定義的一種色彩空間,用於表示顏色的亮度、色度和飽和度。在反應式電漿磁控濺射鍍膜形成TiN薄膜時,Lab值可以反映薄膜的顏色。

  • L:亮度,表示顏色的明暗程度,取值範圍為0(黑色)至100(白色)。
  • a:綠-紅分量,表示顏色的綠色或紅色程度,正值表示紅色,負值表示綠色。
  • b:藍-黃分量,表示顏色的藍色或黃色程度,正值表示黃色,負值表示藍色。
  • 反應氣體的流量比例:反應氣體的流量比例會影響薄膜中Ti和N元素的比例,從而影響薄膜的顏色。例如,如果Ti流量過高,薄膜會呈現黃色;如果N流量過高,薄膜會呈現藍色。
  • 基板溫度:基板溫度會影響薄膜的晶體結構和形態,從而影響薄膜的顏色。例如,基板溫度越高,薄膜的晶體結構越趨於完美,顏色越接近白色。
  • 濺射功率:濺射功率會影響薄膜的厚度和密度,從而影響薄膜的顏色。例如,濺射功率越高,薄膜越厚,顏色越深。

為了使TiN合金薄膜的Lab值每批次的生產都要相同,至少Lab值的誤差必須維持在2%以內,可以透過以下方式來控制製程參數:

  • 使用流量控制器精確控制反應氣體的流量:可以使用流量控制器精確控制反應氣體的流量,以確保薄膜中Ti和N元素的比例穩定。
  • 使用溫度控制器精確控制基板溫度:可以使用溫度控制器精確控制基板溫度,以確保薄膜的晶體結構和形態穩定。
  • 使用功率控制器精確控制濺射功率:可以使用功率控制器精確控制濺射功率,以確保薄膜的厚度和密度穩定。
  • 使用光譜儀監控電漿中的原子、分子和離子濃度:可以使用光譜儀監控電漿中的原子、分子和離子濃度,以確保反應過程的穩定性。
  • 使用薄膜厚度儀監控薄膜厚度:可以使用薄膜厚度儀監控薄膜厚度,以確保薄膜厚度的一致性。

通過以上措施,可以有效地控制TiN合金薄膜的Lab值,使其在不同批次之間保持穩定。

  • 建立一個詳細的製程控制規範,明確規定每一個製程參數的設定值和允許偏差範圍。
  • 定期對製程設備進行校準和維護,以確保其性能穩定。
  • 對每批次生產的薄膜進行Lab值測試,並記錄結果。
  • 分析Lab值測試結果,找出影響Lab值穩定性的因素,並採取相應的措施進行改進。

通過不斷地改進製程控制,可以進一步提高TiN合金薄膜的Lab值穩定性,使其更加符合生產要求。