1. Vorming van metaalverbindingen op het doeloppervlak
Waar wordt de verbinding gevormd tijdens het proces van het vormen van een verbinding van een metalen doeloppervlak door middel van een reactief sputterproces? Omdat de chemische reactie tussen de reactieve gasdeeltjes en de atomen op het doeloppervlak samengestelde atomen produceert, wat meestal exotherm is, moet de reactiewarmte afgevoerd kunnen worden, anders kan de chemische reactie niet doorgaan. Onder vacuümomstandigheden is warmteoverdracht tussen gassen niet mogelijk, dus moet de chemische reactie plaatsvinden op een vast oppervlak. Reactiesputteren genereert verbindingen op doeloppervlakken, substraatoppervlakken en andere structurele oppervlakken. Het genereren van verbindingen op het substraatoppervlak is het doel, het genereren van verbindingen op andere structurele oppervlakken is een verspilling van hulpbronnen, en het genereren van verbindingen op het doeloppervlak begint als een bron van samengestelde atomen en vormt een barrière voor het continu leveren van meer samengestelde atomen.
2. De impactfactoren van doelwitvergiftiging
De belangrijkste factor die de vergiftiging van het doel beïnvloedt, is de verhouding tussen reactiegas en sputtergas. Te veel reactiegas leidt tot vergiftiging van het doel. Reactief sputteren vindt plaats op het doeloppervlak, waarbij het sputterkanaalgebied bedekt lijkt te zijn met de reactieve verbinding of waarbij de reactieve verbinding wordt gestript en opnieuw wordt blootgesteld aan het metaaloppervlak. Als de snelheid van de verbindingsgeneratie groter is dan de snelheid van het strippen van de verbinding, neemt het dekkingsgebied van de verbinding toe. Bij een bepaald vermogen neemt de hoeveelheid reactiegas die betrokken is bij de verbindingsgeneratie toe en neemt de snelheid van de verbindingsgeneratie toe. Als de hoeveelheid reactiegas te veel toeneemt, neemt het dekkingsgebied van de verbinding toe. En als de reactiegasstroom niet tijdig kan worden aangepast, wordt de toename van het dekkingsgebied van de verbinding niet onderdrukt en zal het sputterkanaal verder worden bedekt met de verbinding. Wanneer het sputterdoel volledig bedekt is met de verbinding, is het doel volledig vergiftigd.
3. Doelvergiftigingsfenomeen
(1) Accumulatie van positieve ionen: wanneer het doelwit vergiftigd raakt, vormt zich een isolerende laag op het oppervlak van het doelwit. Positieve ionen bereiken het kathodeoppervlak door de blokkering van de isolerende laag. Ze dringen niet rechtstreeks het kathodeoppervlak binnen, maar hopen zich op, wat leidt tot een koudeveld-boogontlading (boogvorming), waardoor de kathode niet kan sputteren.
(2) verdwijning van de anode: wanneer het doelwit vergiftigd is, wordt op de geaarde wand van de vacuümkamer ook een isolerende film afgezet, waardoor elektronen die de anode bereiken de anode niet kunnen binnendringen, waardoor het fenomeen van verdwijning van de anode ontstaat.
4. Fysieke verklaring van doelwitvergiftiging
(1) Over het algemeen is de secundaire elektronenemissiecoëfficiënt van metaalverbindingen hoger dan die van metalen. Na vergiftiging van het doelwit bestaat het oppervlak van het doelwit volledig uit metaalverbindingen, en na het bombardement met ionen neemt het aantal vrijkomende secundaire elektronen toe, wat de geleidbaarheid van de ruimte verbetert en de plasma-impedantie verlaagt, wat leidt tot een lagere sputterspanning. Dit verlaagt de sputtersnelheid. Over het algemeen ligt de sputterspanning bij magnetronsputteren tussen 400 en 600 V, en wanneer doelwitvergiftiging optreedt, wordt de sputterspanning aanzienlijk verlaagd.
(2) De oorspronkelijke sputtersnelheid van het metalen doelwit en het samengestelde doelwit is verschillend. Over het algemeen is de sputtercoëfficiënt van het metaal hoger dan de sputtercoëfficiënt van het samengestelde doelwit, dus de sputtersnelheid is laag na vergiftiging van het doelwit.
(3) De sputterefficiëntie van reactief sputtergas is oorspronkelijk lager dan de sputterefficiëntie van inert gas, zodat de algehele sputtersnelheid afneemt naarmate het aandeel reactief gas toeneemt.
5. Oplossingen voor doelwitvergiftiging
(1) Gebruik een middenfrequentievoeding of een radiofrequentievoeding.
(2) Pas de gesloten lusregeling van de instroom van reactiegas toe.
(3) Tweelingdoelen aannemen
(4) Controleer de verandering van de coatingmodus: Voordat de coating wordt toegepast, wordt de hysterese-effectcurve van de doelvergiftiging verzameld, zodat de inlaatluchtstroom aan de voorkant van de producerende doelvergiftiging wordt geregeld om ervoor te zorgen dat het proces altijd in de modus staat voordat de afzettingssnelheid steil daalt.
–Dit artikel is gepubliceerd door Guangdong Zhenhua Technology, een fabrikant van vacuümcoatingapparatuur.
Plaatsingstijd: 07-11-2022