通常靶材为多晶结构,晶粒大小可由微米到毫米量级.晶粒越细小则晶界面积越大,对性能的影响也越大.对于同一种靶材,晶粒细小的靶的溅射速率比晶粒粗大的靶的溅射速率快;而晶粒尺寸相差较小(分布均匀)的靶溅射沉积的薄膜的厚度分布更均匀.据研究发现,若将钛靶的晶粒尺寸控制在100um以下,且晶粒大小的变化保持在20%以内,其溅射所得的薄膜的质量可得到大幅度的改善.

靶材晶粒大小测试三种基本方法

1、比较法:比较法不需计算晶粒、截矩.与标准系列评级图进行比较,用比较法评估晶粒度时一般存在一定的偏差(±0.5级).评估值的重现性与再现性通常为±1级.

2、面积法:面积法是计算已知面积内晶粒个数,利用单位面积晶粒数来确定晶粒度级别数.该方法的精确度中所计算晶粒度的函数,通过合理计数可实现±0.25级的精确度.面积法的测定结果是无偏差的,重现性小于±0. 5级.面积法的晶粒度关键在于晶粒界面明显划分晶粒的计数.

3、截点法:截点数是计算已知长度的试验线段(或网格)与晶粒界面相交截部分的截点数,利用单位长度截点数 来确定晶粒度级别数.截点法的精确度是计算的截点数或截距的函数,通过有效的统计结果可达到 ±0.25级的精确度.截点法的测量结果是无偏差的,重现性和再现性小于±0.5级.对同一精度水平,截点法由于不需要精确标计截点或截距数,因而较面积法测量快.