Kateri dejavniki vplivajo na zastrupitev tarče pri magnetronskem razprševanju?

1, Nastanek kovinskih spojin na ciljni površini
Kje se spojina tvori v procesu tvorbe spojine iz kovinske ciljne površine z reaktivnim naprševanjem? Ker kemijska reakcija med reaktivnimi delci plina in atomi ciljne površine tvori atome spojin, kar je običajno eksotermno, mora imeti reakcijska toplota pot ven, sicer se kemijska reakcija ne more nadaljevati. V vakuumskih pogojih prenos toplote med plini ni mogoč, zato mora kemijska reakcija potekati na trdni površini. Reakcijsko naprševanje ustvarja spojine na ciljnih površinah, površinah substrata in drugih strukturnih površinah. Cilj je ustvarjanje spojin na površini substrata, ustvarjanje spojin na drugih strukturnih površinah pa je potrata virov, ustvarjanje spojin na ciljni površini pa se začne kot vir atomov spojin in postane ovira za nenehno zagotavljanje več atomov spojin.

2, Dejavniki vpliva zastrupitve tarče
Glavni dejavnik, ki vpliva na zastrupitev tarče, je razmerje med reakcijskim plinom in plinom za razprševanje. Preveč reakcijskega plina povzroči zastrupitev tarče. Reaktivno razprševanje se izvaja na površini tarče, kjer je območje razpršilnega kanala prekrito z reakcijsko spojino ali pa se reakcijska spojina odstrani in ponovno izpostavi kovinski površini. Če je hitrost nastajanja spojine večja od hitrosti odstranjevanja spojine, se površina prekrivanja s spojino poveča. Pri določeni moči se količina reakcijskega plina, ki sodeluje pri nastajanju spojine, poveča in hitrost nastajanja spojine se poveča. Če se količina reakcijskega plina prekomerno poveča, se površina prekrivanja s spojino poveča. Če pretoka reakcijskega plina ni mogoče pravočasno prilagoditi, se hitrost povečanja površine prekrivanja s spojino ne zmanjša in razpršilni kanal bo še bolj prekrit s spojino. Ko je razpršilna tarča popolnoma prekrita s spojino, je tarča popolnoma zastrupljena.

3, Pojav zastrupitve tarče
(1) kopičenje pozitivnih ionov: ko je tarča zastrupljena, se na površini tarče tvori izolacijska plast, pozitivni ioni pa zaradi blokade izolacijske plasti dosežejo katodno površino tarče. Ne vstopijo neposredno v katodno površino tarče, temveč se kopičijo na njeni površini, kar lahko povzroči hladno polje za obločno razelektritev – iskrenje, zaradi česar katodno razprševanje ne more nadaljevati.
(2) izginotje anode: ko je tarča zastrupljena, se na ozemljeni steni vakuumske komore nanese tudi izolacijski film, zaradi česar elektroni, ki dosežejo anodo, ne morejo vstopiti vanjo, kar povzroči izginotje anode.

4, Fizična razlaga zastrupitve tarče
(1) Na splošno je koeficient sekundarne emisije elektronov pri kovinskih spojinah višji kot pri kovinah. Po zastrupitvi tarče je površina tarče v celoti sestavljena iz kovinskih spojin, po bombardiranju z ioni pa se poveča število sproščenih sekundarnih elektronov, kar izboljša prevodnost prostora in zmanjša impedanco plazme, kar vodi do nižje napetosti razprševanja. To zmanjša hitrost razprševanja. Napetost razprševanja pri magnetronskem razprševanju je običajno med 400 V in 600 V, ko pa pride do zastrupitve tarče, se napetost razprševanja znatno zmanjša.
(2) Prvotna hitrost razprševanja kovinske in sestavljene tarče se razlikuje, na splošno je koeficient razprševanja kovine višji od koeficienta razprševanja spojine, zato je hitrost razprševanja po zastrupitvi tarče nizka.
(3) Učinkovitost razprševanja reaktivnega razpršilnega plina je prvotno nižja od učinkovitosti razprševanja inertnega plina, zato se skupna hitrost razprševanja zmanjša, ko se delež reaktivnega plina poveča.

5, Rešitve za zastrupitev tarče
(1) Uporabite srednjefrekvenčno napajanje ali radiofrekvenčno napajanje.
(2) Uporabite zaprtozančno regulacijo dovoda reakcijskega plina.
(3) Sprejmite dvojne cilje
(4) Nadzor spremembe načina nanašanja: Pred nanašanjem se zbere krivulja histereznega učinka zastrupitve tarče, tako da se dovodni pretok zraka nadzoruje na začetku zastrupitve tarče in tako zagotovi, da je postopek vedno v načinu, preden hitrost nanašanja strmo pade.

–Ta članek je objavilo podjetje Guangdong Zhenhua Technology, proizvajalec opreme za vakuumsko nanašanje premazov.