1, Dannelse af metalforbindelser på måloverfladen
Hvor dannes den forbindelse, der dannes i processen med at danne en forbindelse fra en metalmåloverflade ved en reaktiv sputteringsproces? Da den kemiske reaktion mellem de reaktive gaspartikler og måloverfladeatomerne producerer sammensatte atomer, hvilket normalt er eksotermt, skal reaktionsvarmen kunne lede ud, ellers kan den kemiske reaktion ikke fortsætte. Under vakuumforhold er varmeoverførsel mellem gasser ikke mulig, så den kemiske reaktion skal finde sted på en fast overflade. Reaktionssputtering genererer forbindelser på måloverflader, substratoverflader og andre strukturelle overflader. Målet er at generere forbindelser på substratoverfladen, at generere forbindelser på andre strukturelle overflader er spild af ressourcer, og at generere forbindelser på måloverfladen starter som en kilde til sammensatte atomer og bliver en barriere for kontinuerlig tilførsel af flere sammensatte atomer.
2, Virkningsfaktorerne for målforgiftning
Den primære faktor, der påvirker målforgiftningen, er forholdet mellem reaktionsgas og sputtergas. For meget reaktionsgas vil føre til målforgiftning. Reaktiv sputteringproces udføres på måloverfladen, hvor sputterkanalens område ser ud til at være dækket af reaktionsforbindelsen, eller reaktionsforbindelsen strippes og geneksponeres på metaloverfladen. Hvis hastigheden for forbindelsesgenerering er større end hastigheden for forbindelsesstripping, øges dækningsområdet for forbindelsen. Ved en bestemt effekt øges mængden af reaktionsgas, der er involveret i forbindelsesgenereringen, og hastigheden for forbindelsesgenereringen stiger. Hvis mængden af reaktionsgas stiger for meget, øges dækningsområdet for forbindelsen. Og hvis reaktionsgasstrømmen ikke kan justeres i tide, undertrykkes hastigheden for dækningsområdet for forbindelsen ikke, og sputterkanalen vil blive yderligere dækket af forbindelsen. Når sputtermålet er fuldstændigt dækket af forbindelsen, er målet fuldstændigt forgiftet.
3. Målforgiftningsfænomen
(1) Ophobning af positive ioner: Når målet forgiftes, dannes der et lag af isolerende film på måloverfladen. Positive ioner når katodens måloverflade på grund af blokering af det isolerende lag. De trænger ikke direkte ind i katodens måloverflade, men ophobes på måloverfladen. Dette skaber let koldt felt, der udleder lysbuer - lysbuer, så katodeforstøvning ikke kan fortsætte.
(2) Anodeforsvinden: Når målet forgiftes, aflejres der også en isolerende film på vakuumkammerets væg, hvilket forhindrer elektronerne i at trænge ind i anoden, hvilket fører til et anodeforsvinden.
4. Fysisk forklaring af målforgiftning
(1) Generelt er den sekundære elektronemissionskoefficient for metalforbindelser højere end for metaller. Efter målforgiftning er målets overflade udelukkende af metalforbindelser, og efter at være blevet bombarderet med ioner øges antallet af frigivne sekundære elektroner, hvilket forbedrer rummets ledningsevne og reducerer plasmaimpedansen, hvilket fører til en lavere sputterspænding. Dette reducerer sputterhastigheden. Generelt er sputterspændingen ved magnetronsputtering mellem 400V-600V, og når målforgiftning opstår, reduceres sputterspændingen betydeligt.
(2) Den oprindelige sputterhastighed for metalmål og forbindelsesmål er forskellig. Generelt er metalets sputterkoefficient højere end forbindelsens sputterkoefficient, så sputterhastigheden er lav efter målforgiftning.
(3) Sputtereffektiviteten af reaktiv sputtergas er oprindeligt lavere end sputtereffektiviteten af inert gas, så den samlede sputterhastighed falder, når andelen af reaktiv gas stiger.
5, Løsninger til målforgiftning
(1) Brug en mellemfrekvensstrømforsyning eller en radiofrekvensstrømforsyning.
(2) Anvend lukket kredsløbsstyring af reaktionsgasindstrømningen.
(3) Antag dobbelte mål
(4) Styr ændringen af belægningstilstand: Før belægning indsamles hystereseeffektkurven for målforgiftning, så indløbsluftstrømmen styres i den forreste del af produktionen af målforgiftning for at sikre, at processen altid er i den tilstand, der er angivet, før aflejringshastigheden falder stejlt.
–Denne artikel er udgivet af Guangdong Zhenhua Technology, en producent af vakuumbelægningsudstyr.
Opslagstidspunkt: 7. november 2022