Quais são os fatores que afetam o envenenamento do alvo na pulverização catódica do magnetron?

1, Formação de compostos metálicos na superfície alvo
Onde o composto é formado no processo de formação de um composto a partir de uma superfície de alvo metálico por um processo de pulverização catódica reativa? Como a reação química entre as partículas de gás reativo e os átomos da superfície alvo produz átomos compostos, que geralmente são exotérmicos, o calor da reação deve ter uma maneira de conduzir para fora, caso contrário, a reação química não pode continuar. Em condições de vácuo, a transferência de calor entre gases não é possível, então a reação química deve ocorrer em uma superfície sólida. A pulverização catódica de reação gera compostos em superfícies alvo, superfícies de substrato e outras superfícies estruturais. Gerar compostos na superfície do substrato é o objetivo, gerar compostos em outras superfícies estruturais é um desperdício de recursos, e gerar compostos na superfície alvo começa como uma fonte de átomos compostos e se torna uma barreira para fornecer continuamente mais átomos compostos.

2. Os fatores de impacto do envenenamento do alvo
O principal fator que afeta o envenenamento do alvo é a proporção de gás de reação e gás de pulverização catódica, muito gás de reação levará ao envenenamento do alvo. O processo de pulverização catódica reativa é realizado na área do canal de pulverização catódica da superfície do alvo parece ser coberta pelo composto de reação ou o composto de reação é removido e a superfície metálica reexposta. Se a taxa de geração do composto for maior do que a taxa de remoção do composto, a área de cobertura do composto aumenta. A uma certa potência, a quantidade de gás de reação envolvida na geração do composto aumenta e a taxa de geração do composto aumenta. Se a quantidade de gás de reação aumentar excessivamente, a área de cobertura do composto aumenta. E se a taxa de fluxo do gás de reação não puder ser ajustada a tempo, a taxa de aumento da área de cobertura do composto não será suprimida, e o canal de pulverização catódica será ainda mais coberto pelo composto, quando o alvo de pulverização catódica estiver totalmente coberto pelo composto, o alvo estará completamente envenenado.

3, Fenômeno de envenenamento do alvo
(1) Acúmulo de íons positivos: quando o alvo é envenenado, uma camada de filme isolante se forma na superfície do alvo e os íons positivos atingem a superfície do cátodo-alvo devido ao bloqueio da camada isolante. Eles não entram diretamente na superfície do cátodo-alvo, mas se acumulam na superfície do alvo, o que facilita a geração de um campo frio para a descarga do arco — o que impede a pulverização catódica.
(2) desaparecimento do ânodo: quando o envenenamento do alvo, a parede da câmara de vácuo aterrada também deposita filme isolante, atingindo os elétrons do ânodo não pode entrar no ânodo, a formação do fenômeno de desaparecimento do ânodo.

4, Explicação física do envenenamento do alvo
(1) Em geral, o coeficiente de emissão de elétrons secundários de compostos metálicos é maior do que o de metais. Após o envenenamento do alvo, a superfície do alvo é composta apenas por compostos metálicos e, após ser bombardeada por íons, o número de elétrons secundários liberados aumenta, o que melhora a condutividade do espaço e reduz a impedância do plasma, resultando em uma tensão de pulverização catódica mais baixa. Isso reduz a taxa de pulverização catódica. Geralmente, a tensão de pulverização catódica da pulverização catódica por magnetron está entre 400 V e 600 V e, quando ocorre o envenenamento do alvo, a tensão de pulverização catódica é significativamente reduzida.
(2) A taxa de pulverização catódica original do alvo metálico e do alvo composto é diferente. Em geral, o coeficiente de pulverização catódica do metal é maior do que o coeficiente de pulverização catódica do composto, portanto, a taxa de pulverização catódica é baixa após o envenenamento do alvo.
(3) A eficiência de pulverização catódica do gás de pulverização catódica reativa é originalmente menor do que a eficiência de pulverização catódica do gás inerte, portanto, a taxa de pulverização catódica abrangente diminui após o aumento da proporção de gás reativo.

5, Soluções para envenenamento de alvos
(1) Adote fonte de alimentação de média frequência ou fonte de alimentação de radiofrequência.
(2) Adote o controle de malha fechada do fluxo de gás de reação.
(3) Adotar alvos gêmeos
(4) Controle a mudança do modo de revestimento: antes do revestimento, a curva de efeito de histerese do envenenamento do alvo é coletada para que o fluxo de ar de entrada seja controlado na frente da produção do envenenamento do alvo para garantir que o processo esteja sempre no modo antes que a taxa de deposição caia abruptamente.

–Este artigo foi publicado pela Guangdong Zhenhua Technology, fabricante de equipamentos de revestimento a vácuo.