许秋继续将主要精力投入到科研中。
这几天摸索下来,许秋通过SEM等表征手段,发现搬家确实会对蒸镀设备造成影响。
具体来说,就是将原先邯丹材一216实验室的条件,用于现在江弯先材522实验室的蒸镀设备,最终制备出来的薄膜实际厚度,平均会变厚10%-20%。
背后的原因,许秋很快就找到了,主要是因为蒸镀检测膜厚的原理是间接法——
在蒸镀过程中,蒸镀舱中间有一个晶振片,靶材分子受热从下方的束源炉或者电加热装置扩散出来,沉积到晶振片上,形成实时的电流信号,仪器将电流信号转化为蒸镀速率信号,然后通过积分计算出实时膜厚。
受到重力的影响,晶振片距离束源炉或者电加热装置垂直距离越远,单位时间内收集到的扩散出来的靶材分子数量就越少。
如果晶振片的位置偏向标准位置的下方,也就是靠近束源炉或者电加热装置,就会导致检测到的蒸镀速率大于实际的蒸镀速率,从而使得实际膜厚偏薄。
很容易理解,假如实际蒸镀速率是埃每秒,显示蒸镀速率是埃每秒,预期蒸镀膜厚是20埃,蒸镀50秒后,按照仪器显示的话,就已经达到了20埃的厚度,但实际上的厚度却只有10埃。
反之亦然。
因此,当下的情况就是在搬运的过程中,可能发生了震动,使得晶振片的位置偏向了标准位置的上方。
出现了问题,就要调整。
现在主要有两种调整方法。
第一种是直接把晶振装置安装到原来的标准位置。
这种方法听起来很简单,但实际上操作起来很麻烦,需要消耗大量的时间去调整、摸索。
首先需要调整一次,蒸镀一次,然后用SEM或其他手段表征测试一次实际厚度,看是否和预测膜厚相符合。
如果符合,就说明调整好了,但一发入魂的概率很低。
大概率是很难一次弄好,这时候就需要反复进行“调整、蒸镀、测试”过程,直到理论和实际相符合。
第二种,是以现在的晶振装置位置,去重新标定各项蒸镀参数,比如Z因数等等。
这种方法挺起来也挺简单的,但因为仪器是集成好的,内部的具体原理,以及计算膜厚的公式只有厂家那边知道,对于用户来说,想要自己去标定参数,难度还是有些大的。
所以大概率只有把厂家喊过来,才能进行维修,而这种高价的仪器,如果喊来厂家来维修,费用基本都是大几千甚至上万的。
两种方法,许秋权衡了一番,最终选择了第一种,毕竟,他有系统可以帮忙摸索嘛。
现在,许秋已经把复制到模拟实验室中的这台调试好了,到时候返校过后他打算去一趟江弯,提前把现实中的那台也调好。
另外,其实还有第三种调
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