Mitkä tekijät vaikuttavat kohteen myrkytykseen magnetronisputteroinnissa?

1. Metalliyhdisteiden muodostuminen kohdepinnalle
Missä yhdiste muodostuu, kun metallikohdepinnasta muodostetaan yhdistettä reaktiivisella sputterointiprosessilla? Koska reaktiivisten kaasuhiukkasten ja kohdepinnan atomien välinen kemiallinen reaktio tuottaa yhdisteatomeja, mikä on yleensä eksoterminen, reaktiolämmöllä on oltava keino päästä ulos, muuten kemiallinen reaktio ei voi jatkua. Tyhjiöolosuhteissa lämmönsiirto kaasujen välillä ei ole mahdollista, joten kemiallisen reaktion on tapahduttava kiinteällä pinnalla. Reaktiosputterointi tuottaa yhdisteitä kohdepinnoille, alustapinnoille ja muille rakennepinnoille. Yhdisteiden tuottaminen alustapinnalle on tavoitteena, yhdisteiden tuottaminen muille rakennepinnoille on resurssien tuhlausta, ja yhdisteiden tuottaminen kohdepinnalle alkaa yhdisteatomien lähteenä ja muodostaa esteen uusien yhdisteatomien jatkuvalle muodostumiselle.

2. Kohdemyrkytysten vaikutustekijät
Tärkein kohteen myrkytykseen vaikuttava tekijä on reaktiokaasun ja sputterointikaasun suhde. Liian suuri reaktiokaasumäärä johtaa kohteen myrkytykseen. Reaktiivinen sputterointiprosessi suoritetaan kohteen pinnalla, jossa sputterointikanavan alue näyttää peittyvän reaktioyhdisteellä tai reaktioyhdiste irtoaa ja paljastuu uudelleen metallipinnalle. Jos yhdisteen muodostumisnopeus on suurempi kuin yhdisteen irtoamisnopeus, yhdisteen peittoalue kasvaa. Tietyllä teholla yhdisteen muodostumiseen osallistuvan reaktiokaasun määrä kasvaa ja yhdisteen muodostumisnopeus kasvaa. Jos reaktiokaasun määrä kasvaa liikaa, yhdisteen peittoalue kasvaa. Ja jos reaktiokaasun virtausnopeutta ei voida säätää ajoissa, yhdisteen peittoalueen kasvunopeutta ei voida estää, ja sputterointikanava peittyy edelleen yhdisteellä. Kun sputterointikohde on kokonaan yhdisteen peitossa, kohde on täysin myrkytetty.

3, Kohdemyrkytysilmiö
(1) positiivisten ionien kertyminen: kun kohde myrkytetään, kohteen pinnalle muodostuu eristävä kalvo. Positiiviset ionit pääsevät katodin kohdepinnalle eristävän kerroksen tukkeutumisen vuoksi. Ne eivät pääse suoraan katodin kohdepinnalle, vaan kerääntyvät kohteen pinnalle, mikä helpottaa kylmäkentän muodostumista valokaaripurkaukselle – valokaarelle – jolloin katodin sputterointi ei voi jatkua.
(2) anodin katoaminen: kun kohde myrkytetään, maadoitettuun tyhjiökammion seinämään kerrostuu eristävä kalvo, joka ei pääse anodin läpi elektronien pääsyn seurauksena, jolloin anodin katoamisilmiö muodostuu.

4, Kohtemyrkytyksen fyysinen selitys
(1) Yleisesti ottaen metalliyhdisteiden sekundäärielektroniemissiokerroin on korkeampi kuin metallien. Kohteen myrkytyksen jälkeen kohteen pinta on kokonaan metalliyhdisteitä, ja ionien pommituksen jälkeen vapautuvien sekundäärielektronien määrä kasvaa, mikä parantaa tilanjohtavuutta ja vähentää plasman impedanssia, mikä johtaa pienempään sputterointijännitteeseen. Tämä vähentää sputterointinopeutta. Yleensä magnetronisputteroinnin sputterointijännite on 400 V - 600 V, ja kohteen myrkytyksen yhteydessä sputterointijännite pienenee merkittävästi.
(2) Metallikohteen ja yhdistekohteen alkuperäinen sputterointinopeus on erilainen. Yleensä metallin sputterointikerroin on suurempi kuin yhdisteen sputterointikerroin, joten sputterointinopeus on kohteen myrkytyksen jälkeen alhainen.
(3) Reaktiivisen sputterointikaasun sputterointitehokkuus on alun perin alhaisempi kuin inertin kaasun sputterointitehokkuus, joten kokonaissputterointinopeus pienenee reaktiivisen kaasun osuuden kasvaessa.

5, Ratkaisut kohdemyrkytyksiin
(1) Käytä keskitaajuista virtalähdettä tai radiotaajuista virtalähdettä.
(2) Ota käyttöön reaktiokaasun sisäänvirtauksen suljetun silmukan säätö.
(3) Ota käyttöön kaksoistavoitteet
(4) Pinnoitustilan muutoksen hallinta: Ennen pinnoitusta kerätään kohteen myrkytyksen hystereesivaikutuskäyrä, jotta sisääntuloilman virtausta ohjataan kohteen myrkytyksen edessä sen varmistamiseksi, että prosessi on aina tilassa ennen kuin laskeumanopeus laskee jyrkästi.

–Tämän artikkelin on julkaissut Guangdong Zhenhua Technology, tyhjiöpinnoituslaitteita valmistava yritys.