【其他行业标准】 磁性溅射靶材透磁率测试方法

ICS77.120.99
中华人民共和国有色金属行业标准YS/T1124-2016
磁性溅射靶材透磁率测试方法
Testing method on pass through flux of magnetic sputtering target2016-07-11发布
中华人民共和国工业和信息化部发布
2017-01-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准由全国有色金属标准化技术委员会（SAC/TC243）提出并归口。本标准起草单位：有研亿金新材料有限公司、有色金属技术经济研究院。YS/T1124—2016
本标准主要起草人：罗俊锋、万小勇、向磊、丁照崇、李勇军、何金江、徐国进、夏乾坤、刘晓、王越。雷争
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1范围
磁性溅射靶材透磁率测试方法
YS/T1124—2016
本标准规定了磁控溅射用磁性靶材透磁率的术语和定义、检测设备、检验过程及结果计算等内容。本标准适用于溅射薄膜用各类磁性靶材透磁率的检验。2术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。2.1
passthroughflux
透磁率
限公司
直流磁场从磁性靶材一面透过另一面的比率，也称磁透率。有
源磁场
sourcefield
使用雷尔探头高斯计测量的贴近载物台上表面的磁场为直流磁场，单位为Gs。按
参考磁场referencefield
载物台预置靶材的上表面位置的磁场，其强度取决于霍尔探头到源磁体的距离。京
测量磁场
measuring field
溅射靶材置于载物台后靶材的上表面位置的场。3检测设备此内容来自标准下载网
透磁率检测设备主要包括源磁体、载物台、高斯计和霍尔探头等，设备放置在无铁磁性材料或外部强磁场干扰的环境中。示意图如图所示，3.1源磁体
源磁体为马蹄形永磁铁，固定到载物台的下方，并保持稳定。源磁体两极平行于载物台表面。调整源磁体距离载物台的位置，使雷尔探头高斯计测得的源磁场强度为825Gs士50Gs.。3.2高斯计
高斯计是透磁率（PTF）检测的核心设备，附带有横向场尔探头。高斯计直流磁场测量范围为0～3500Gs，精确度为士2%：霍尔探头在源磁体两极正中位置，如图1a）所示。霍尔探头位于样品上方。仅能通过调节支架上下移动并与磁铁在水平位置相对固定。3.3载物台
载物台作为靶材的承载平台存在于透磁率检测设备中，位于源磁体与霍尔探头之间，载物台装配有1
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夹具，用于固定待检测的靶材。载物台能通过导轨在水平面上移动，用以选择靶材不同半径位置进行测量。采用电机驱动载物台旋转，用以选择靶材不同角度位置测量。a）俯视图
说明，
基板：
源磁体；
载物台：
一靶材：
5霍尔探头：
6——探头支架：
一步进电机：
8——导轨。
4检验过程
仪器校准
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b)正视图
透磁率检测设备示意图
c侧视图
4.1.1启动高斯计开关，预热3min以上，以降低热漂移效应，按操作说明书进行归零及霍尔探头校准。4.1.2移动霍尔探头使底端贴近载物台表面位置，确认源磁场强度为825Gs士50Gs。4.2样品准备
4.2.1测试前，靶材应避免剩磁存在。在远离各种磁场情况，采用手持高斯计对待测样品表面磁场进行测量，若靶材表面磁场强度小于2Gs，即满足测试要求：否则需用交流退磁机对靶材进行退磁。测量样品尺寸，靶材尺寸须完全覆盖磁铁两极。上下调整霍尔探头至设定高度，使霍尔探头底4.2.2
端与被测靶材上表面之间的间隙为1.0mm士0.5mm，调整完成后固定霍尔探头。然后，移开靶材，记录此时高斯计读数，此读数即为参考磁场强度。2
4.3透磁率检验
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4.3.1将样品轻置于载物台上，保证靶材与载物台同心，然后通过夹具将靶材固定，雷尔探头与靶材边缘距离应≥25mm，以降低磁场边缘效应4.3.2在平台上逆时针旋转靶材2圈以上。对比旋转前后，起始位置处磁场强度偏差值要小于2Gs，则表明靶材已完成磁化，否则要进行重复旋转。4.3.3移动霍尔探头到靶材中心上方的设定位置（4.2.2中的设定高度），锁定探头位置确保探头距离靶材表面的高度与初始设定无变化。4.3.4记录在起始位置时的高斯计读数。旋转靶材一圈，记录读数n（n≥5）次，每次读数所对应旋转角度需均匀分配，此时读数即为测量磁场强度。4.3.5如果需要检测其他位置（如半径R处）透磁率，则平移载物台，使霍尔探头置于样品半径R圆周处，然后按4.3.1~4.3.5操作进行即可。4.3.6每批靶材前2块靶材，按照4.3.1~4.3.4重复进行测试，两次测误差应小于5%，如果无法达到所需精度，重复步骤4.3.1。
5结果计算
每个测试点的透磁率（PTF）按式（1)计算：5.1
晋x10
式中：
第i个测试点测量磁场强度值，单位为高斯(Gs)；一参考磁场强度值，单位为高斯（Gs）；第个测试点的透磁率，
.（1)
5.2从测得的n个读数中选取透磁率的最大值PTFm和最小值PTFmla，透磁率极差按式（2）计算：PTFR+PTFmx-PTFm
式中：
PTFomx
透磁率的最大值；
透磁率的最小值：
透磁率极差。
5.3将n个透磁率值计算平均值得到靶材的平均透磁率PTF，按式（3）计算：ZPTE
武中：
测量的n个测试点：
一平均透磁率
....(2)
（3）
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行业标准
磁性溅射靶材透磁率测试方法
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2017年5月第一版
书号：155066·2-31618
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