Apa saja faktor yang mempengaruhi keracunan target pada sputtering magnetron?

1, Pembentukan senyawa logam pada permukaan target
Di manakah senyawa terbentuk dalam proses pembentukan senyawa dari permukaan target logam melalui proses sputtering reaktif? Karena reaksi kimia antara partikel gas reaktif dan atom permukaan target menghasilkan atom senyawa, yang biasanya eksotermik, panas reaksi harus memiliki cara untuk mengalir keluar, jika tidak, reaksi kimia tidak dapat berlanjut. Dalam kondisi vakum, perpindahan panas antara gas tidak memungkinkan, sehingga reaksi kimia harus terjadi pada permukaan padat. Reaksi sputtering menghasilkan senyawa pada permukaan target, permukaan substrat, dan permukaan struktural lainnya. Menghasilkan senyawa pada permukaan substrat adalah tujuannya, menghasilkan senyawa pada permukaan struktural lainnya adalah pemborosan sumber daya, dan menghasilkan senyawa pada permukaan target dimulai sebagai sumber atom senyawa dan menjadi penghalang untuk terus menyediakan lebih banyak atom senyawa.

2. Faktor dampak keracunan target
Faktor utama yang mempengaruhi keracunan target adalah rasio gas reaksi dan gas sputtering, terlalu banyak gas reaksi akan menyebabkan keracunan target. Proses sputtering reaktif dilakukan di area saluran sputtering permukaan target tampaknya ditutupi oleh senyawa reaksi atau senyawa reaksi dilucuti dan permukaan logam yang terekspos kembali. Jika laju pembentukan senyawa lebih besar dari laju pelepasan senyawa, area cakupan senyawa meningkat. Pada daya tertentu, jumlah gas reaksi yang terlibat dalam pembentukan senyawa meningkat dan laju pembentukan senyawa meningkat. Jika jumlah gas reaksi meningkat secara berlebihan, area cakupan senyawa meningkat. Dan jika laju aliran gas reaksi tidak dapat disesuaikan tepat waktu, laju peningkatan area cakupan senyawa tidak ditekan, dan saluran sputtering akan lebih jauh ditutupi oleh senyawa, ketika target sputtering sepenuhnya ditutupi oleh senyawa, target benar-benar diracuni.

3, Fenomena keracunan target
(1) Akumulasi ion positif: saat target diracuni, lapisan film isolasi akan terbentuk pada permukaan target, ion positif mencapai permukaan target katode karena penyumbatan lapisan isolasi. Tidak langsung masuk ke permukaan target katode, tetapi terakumulasi pada permukaan target, mudah menghasilkan medan dingin untuk pelepasan busur — busur, sehingga sputtering katode tidak dapat berlanjut.
(2) hilangnya anoda: ketika target diracuni, film isolasi juga diendapkan di dinding ruang vakum yang diarde, sehingga elektron yang mencapai anoda tidak dapat memasuki anoda, sehingga fenomena hilangnya anoda terbentuk.

4, Penjelasan fisik keracunan target
(1) Secara umum, koefisien emisi elektron sekunder senyawa logam lebih tinggi daripada logam. Setelah keracunan target, permukaan target adalah semua senyawa logam, dan setelah dibombardir oleh ion, jumlah elektron sekunder yang dilepaskan meningkat, yang meningkatkan konduktivitas ruang dan mengurangi impedansi plasma, yang mengarah ke tegangan sputtering yang lebih rendah. Ini mengurangi laju sputtering. Umumnya tegangan sputtering dari sputtering magnetron berada di antara 400V-600V, dan ketika keracunan target terjadi, tegangan sputtering berkurang secara signifikan.
(2) Target logam dan target senyawa pada awalnya memiliki laju sputtering yang berbeda, secara umum koefisien sputtering logam lebih tinggi daripada koefisien sputtering senyawa, sehingga laju sputtering rendah setelah target diracuni.
(3) Efisiensi sputtering gas sputtering reaktif awalnya lebih rendah dibandingkan efisiensi sputtering gas inert, sehingga laju sputtering komprehensif menurun setelah proporsi gas reaktif meningkat.

5. Solusi untuk keracunan target
(1) Mengadopsi catu daya frekuensi menengah atau catu daya frekuensi radio.
(2) Mengadopsi kontrol loop tertutup dari aliran masuk gas reaksi.
(3) Mengadopsi target kembar
(4) Kontrol perubahan mode pelapisan: Sebelum pelapisan, kurva efek histeresis peracunan target dikumpulkan sehingga aliran udara masuk dikontrol di bagian depan produksi peracunan target untuk memastikan bahwa proses selalu dalam mode sebelum laju pengendapan turun tajam.

–Artikel ini diterbitkan oleh Guangdong Zhenhua Technology, produsen peralatan pelapisan vakum.