मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग में टारगेट पॉइज़निंग को प्रभावित करने वाले कारक क्या हैं?

1. लक्ष्य सतह पर धातु यौगिकों का निर्माण
रिएक्टिव स्पटरिंग प्रक्रिया द्वारा धातु की सतह से यौगिक बनाने की प्रक्रिया में यौगिक कहाँ बनता है? चूंकि रिएक्टिव गैस कणों और सतह के परमाणुओं के बीच रासायनिक अभिक्रिया से यौगिक परमाणु बनते हैं, जो आमतौर पर ऊष्माक्षेपी होती है, इसलिए अभिक्रिया की ऊष्मा को बाहर निकलने का मार्ग होना चाहिए, अन्यथा रासायनिक अभिक्रिया जारी नहीं रह सकती। निर्वात की स्थिति में, गैसों के बीच ऊष्मा का स्थानांतरण संभव नहीं होता है, इसलिए रासायनिक अभिक्रिया ठोस सतह पर होनी चाहिए। रिएक्टिव स्पटरिंग से लक्ष्य सतहों, सब्सट्रेट सतहों और अन्य संरचनात्मक सतहों पर यौगिक बनते हैं। सब्सट्रेट सतह पर यौगिक बनाना ही लक्ष्य है, अन्य संरचनात्मक सतहों पर यौगिक बनाना संसाधनों की बर्बादी है, और लक्ष्य सतह पर यौगिक बनाना यौगिक परमाणुओं के स्रोत के रूप में शुरू होता है और निरंतर अधिक यौगिक परमाणु प्रदान करने में बाधा बन जाता है।

2. लक्षित विषाक्तता के प्रभाव कारक
लक्ष्य विषाक्तता को प्रभावित करने वाला मुख्य कारक अभिक्रिया गैस और स्पटरिंग गैस का अनुपात है; अत्यधिक अभिक्रिया गैस लक्ष्य विषाक्तता का कारण बन सकती है। प्रतिक्रियाशील स्पटरिंग प्रक्रिया में, लक्ष्य की सतह पर स्पटरिंग चैनल क्षेत्र अभिक्रिया यौगिक से ढका हुआ प्रतीत होता है या अभिक्रिया यौगिक हटकर धातु की सतह को पुनः उजागर करता है। यदि यौगिक निर्माण की दर यौगिक हटने की दर से अधिक है, तो यौगिक से ढका क्षेत्र बढ़ जाता है। एक निश्चित शक्ति पर, यौगिक निर्माण में शामिल अभिक्रिया गैस की मात्रा बढ़ने के साथ-साथ यौगिक निर्माण की दर भी बढ़ जाती है। यदि अभिक्रिया गैस की मात्रा अत्यधिक बढ़ जाती है, तो यौगिक से ढका क्षेत्र और भी बढ़ जाता है। और यदि अभिक्रिया गैस प्रवाह दर को समय पर समायोजित नहीं किया जा सकता है, तो यौगिक से ढके क्षेत्र में वृद्धि को नियंत्रित नहीं किया जा सकता है, और स्पटरिंग चैनल यौगिक से और अधिक ढक जाएगा। जब स्पटरिंग लक्ष्य पूरी तरह से यौगिक से ढक जाता है, तो लक्ष्य पूरी तरह से विषाक्त हो जाता है।

3. लक्षित विषैलेपन की घटना
(1) धनात्मक आयन संचय: जब लक्ष्य विषैला हो जाता है, तो लक्ष्य की सतह पर एक इन्सुलेटिंग फिल्म बन जाती है। इन्सुलेटिंग परत के अवरोध के कारण धनात्मक आयन कैथोड लक्ष्य की सतह तक नहीं पहुँच पाते हैं। वे सीधे कैथोड लक्ष्य की सतह में प्रवेश नहीं करते, बल्कि लक्ष्य की सतह पर जमा हो जाते हैं, जिससे आसानी से ठंडा क्षेत्र उत्पन्न होता है और चाप निर्वहन होता है - जिससे कैथोड स्पटरिंग जारी नहीं रह पाती है।
(2) एनोड का गायब होना: जब लक्ष्य विषाक्तता होती है, तो ग्राउंडेड वैक्यूम चैम्बर की दीवार पर इन्सुलेटिंग फिल्म भी जमा हो जाती है, जिससे एनोड तक पहुंचने वाले इलेक्ट्रॉन एनोड में प्रवेश नहीं कर पाते हैं, जिससे एनोड के गायब होने की घटना का निर्माण होता है।

4. लक्ष्य विषैलेपन की भौतिक व्याख्या
(1) सामान्यतः, धातु यौगिकों का द्वितीयक इलेक्ट्रॉन उत्सर्जन गुणांक धातुओं की तुलना में अधिक होता है। लक्ष्य के विषैलेपन के बाद, लक्ष्य की सतह पूरी तरह से धातु यौगिकों से बनी होती है, और आयनों द्वारा बमबारी किए जाने के बाद, उत्सर्जित द्वितीयक इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ जाती है, जिससे अंतरिक्ष की चालकता में सुधार होता है और प्लाज्मा प्रतिबाधा कम हो जाती है, जिसके परिणामस्वरूप स्पटरिंग वोल्टेज कम हो जाता है। इससे स्पटरिंग दर कम हो जाती है। सामान्यतः मैग्नेट्रॉन स्पटरिंग का स्पटरिंग वोल्टेज 400V-600V के बीच होता है, और लक्ष्य के विषैलेपन के होने पर, स्पटरिंग वोल्टेज काफी कम हो जाता है।
(2) धातु लक्ष्य और यौगिक लक्ष्य की मूल स्पटरिंग दर अलग-अलग होती है, सामान्यतः धातु का स्पटरिंग गुणांक यौगिक के स्पटरिंग गुणांक से अधिक होता है, इसलिए लक्ष्य विषाक्तता के बाद स्पटरिंग दर कम होती है।
(3) प्रतिक्रियाशील स्पटरिंग गैस की स्पटरिंग दक्षता मूल रूप से अक्रिय गैस की स्पटरिंग दक्षता से कम होती है, इसलिए प्रतिक्रियाशील गैस का अनुपात बढ़ने के बाद व्यापक स्पटरिंग दर घट जाती है।

5. लक्षित विषैलेपन के समाधान
(1) मध्यम आवृत्ति विद्युत आपूर्ति या रेडियो आवृत्ति विद्युत आपूर्ति अपनाएं।
(2) अभिक्रिया गैस प्रवाह के बंद-लूप नियंत्रण को अपनाएं।
(3) दोहरे लक्ष्य अपनाएं
(4) कोटिंग मोड के परिवर्तन को नियंत्रित करें: कोटिंग से पहले, लक्ष्य विषाक्तता के हिस्टैरेसिस प्रभाव वक्र को एकत्र किया जाता है ताकि लक्ष्य विषाक्तता उत्पन्न करने के लिए प्रवेश वायु प्रवाह को नियंत्रित किया जा सके ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि प्रक्रिया हमेशा जमाव दर में तेजी से गिरावट से पहले मोड में रहे।

–यह लेख वैक्यूम कोटिंग उपकरण निर्माता कंपनी ग्वांगडोंग झेनहुआ ​​टेक्नोलॉजी द्वारा प्रकाशित किया गया है।