ปัจจัยใดบ้างที่ส่งผลต่อการวางยาพิษในแมกนีตรอนสปัตเตอร์?

1. การก่อตัวของสารประกอบโลหะบนพื้นผิวเป้าหมาย
สารประกอบที่เกิดขึ้นในกระบวนการสร้างสารประกอบจากพื้นผิวเป้าหมายของโลหะโดยกระบวนการสปัตเตอร์ปฏิกิริยาเกิดขึ้นที่ใด เนื่องจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างอนุภาคของก๊าซที่เกิดปฏิกิริยากับอะตอมบนพื้นผิวเป้าหมายก่อให้เกิดอะตอมของสารประกอบ ซึ่งโดยปกติจะเป็นแบบคายความร้อน ความร้อนจากปฏิกิริยาจะต้องมีช่องทางในการนำออก มิฉะนั้น ปฏิกิริยาเคมีจะไม่สามารถดำเนินต่อไปได้ ภายใต้สภาวะสุญญากาศ การถ่ายเทความร้อนระหว่างก๊าซเป็นไปไม่ได้ ดังนั้นปฏิกิริยาเคมีจะต้องเกิดขึ้นบนพื้นผิวที่เป็นของแข็ง การสปัตเตอร์ปฏิกิริยาจะสร้างสารประกอบบนพื้นผิวเป้าหมาย พื้นผิวของสารตั้งต้น และพื้นผิวโครงสร้างอื่นๆ เป้าหมายคือการสร้างสารประกอบบนพื้นผิวของสารตั้งต้น การสร้างสารประกอบบนพื้นผิวโครงสร้างอื่นๆ เป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากร และการสร้างสารประกอบบนพื้นผิวเป้าหมายเริ่มต้นจากแหล่งของอะตอมของสารประกอบและกลายเป็นอุปสรรคต่อการสร้างอะตอมของสารประกอบเพิ่มเติมอย่างต่อเนื่อง

2. ปัจจัยผลกระทบของการวางยาพิษเป้าหมาย
ปัจจัยหลักที่มีผลต่อการวางยาพิษเป้าหมายคืออัตราส่วนของก๊าซปฏิกิริยาและก๊าซสปัตเตอร์ ก๊าซปฏิกิริยามากเกินไปจะนำไปสู่การวางยาพิษเป้าหมาย กระบวนการสปัตเตอร์ปฏิกิริยาเกิดขึ้นในบริเวณช่องสปัตเตอร์ของพื้นผิวเป้าหมายซึ่งดูเหมือนว่าจะถูกปกคลุมโดยสารประกอบปฏิกิริยาหรือสารประกอบปฏิกิริยาถูกลอกออกและสัมผัสกับพื้นผิวโลหะอีกครั้ง หากอัตราการสร้างสารประกอบมากกว่าอัตราการลอกสารประกอบ พื้นที่ครอบคลุมของสารประกอบจะเพิ่มขึ้น เมื่อมีกำลังหนึ่ง ปริมาณก๊าซปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องในการสร้างสารประกอบจะเพิ่มขึ้นและอัตราการสร้างสารประกอบจะเพิ่มขึ้น หากปริมาณก๊าซปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นมากเกินไป พื้นที่ครอบคลุมของสารประกอบจะเพิ่มขึ้น และหากอัตราการไหลของก๊าซปฏิกิริยาไม่สามารถปรับทันเวลา อัตราการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ครอบคลุมของสารประกอบจะไม่ถูกระงับ และช่องสปัตเตอร์จะถูกปกคลุมเพิ่มเติมด้วยสารประกอบ เมื่อเป้าหมายสปัตเตอร์ถูกปกคลุมโดยสารประกอบอย่างสมบูรณ์ เป้าหมายนั้นก็จะถูกวางยาพิษอย่างสมบูรณ์

3. ปรากฏการณ์พิษเป้าหมาย
(1) การสะสมไอออนบวก: เมื่อเป้าหมายถูกวางยาพิษ ชั้นของฟิล์มฉนวนจะก่อตัวขึ้นบนพื้นผิวเป้าหมาย ไอออนบวกจะไปถึงพื้นผิวเป้าหมายแคโทดเนื่องจากชั้นฉนวนอุดตัน ไม่เข้าสู่พื้นผิวเป้าหมายแคโทดโดยตรง แต่จะสะสมบนพื้นผิวเป้าหมาย ทำให้เกิดสนามเย็นได้ง่ายเพื่อคายประจุไฟฟ้าแบบอาร์ก เพื่อไม่ให้การพ่นประจุไฟฟ้าแบบแคโทดเกิดขึ้น
(2) การหายไปของขั้วบวก: เมื่อมีการวางยาพิษเป้าหมาย ผนังห้องสูญญากาศที่ต่อสายดินจะสะสมฟิล์มฉนวนไว้ ทำให้อิเล็กตรอนที่ไปถึงขั้วบวกไม่สามารถเข้าไปในขั้วบวกได้ จึงเกิดปรากฏการณ์การหายไปของขั้วบวก

4. คำอธิบายทางกายภาพของการวางยาพิษเป้าหมาย
(1) โดยทั่วไปค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยอิเล็กตรอนรองของสารประกอบโลหะจะสูงกว่าของโลหะ หลังจากการวางยาพิษเป้าหมาย พื้นผิวของเป้าหมายจะเป็นสารประกอบโลหะทั้งหมด และหลังจากถูกโจมตีด้วยไอออน จำนวนอิเล็กตรอนรองที่ปล่อยออกมาจะเพิ่มขึ้น ซึ่งปรับปรุงการนำไฟฟ้าของอวกาศและลดความต้านทานของพลาสมา ส่งผลให้แรงดันไฟฟ้าสปัตเตอร์ต่ำลง ซึ่งจะช่วยลดอัตราการสปัตเตอร์ โดยทั่วไปแรงดันไฟฟ้าสปัตเตอร์ของการสปัตเตอร์แมกนีตรอนจะอยู่ระหว่าง 400V-600V และเมื่อเกิดการวางยาพิษเป้าหมาย แรงดันไฟฟ้าสปัตเตอร์จะลดลงอย่างมาก
(2) เป้าหมายโลหะและเป้าหมายสารประกอบมีอัตราการสปัตเตอร์เดิมที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปค่าสัมประสิทธิ์การสปัตเตอร์ของโลหะจะสูงกว่าค่าสัมประสิทธิ์การสปัตเตอร์ของสารประกอบ ดังนั้นอัตราการสปัตเตอร์จึงต่ำหลังจากการเป็นพิษต่อเป้าหมาย
(3) ประสิทธิภาพการสปัตเตอร์ของก๊าซสปัตเตอร์ที่มีปฏิกิริยาเดิมต่ำกว่าประสิทธิภาพการสปัตเตอร์ของก๊าซเฉื่อย ดังนั้น อัตราการสปัตเตอร์โดยรวมจะลดลงหลังจากสัดส่วนของก๊าซที่มีปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น

5. วิธีการแก้ไขพิษเป้าหมาย
(1) ใช้แหล่งจ่ายไฟความถี่กลางหรือแหล่งจ่ายไฟความถี่วิทยุ
(2) ใช้การควบคุมแบบวงปิดของการไหลเข้าของก๊าซปฏิกิริยา
(3) นำเป้าหมายคู่แฝดมาใช้
(4) ควบคุมการเปลี่ยนแปลงโหมดการเคลือบ: ก่อนที่จะเคลือบ จะมีการรวบรวมเส้นโค้งผลฮิสเทรีซิสของการวางยาพิษตามเป้าหมายเพื่อให้การไหลของอากาศเข้าได้รับการควบคุมที่ด้านหน้าของการผลิตการวางยาพิษตามเป้าหมาย เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการอยู่ในโหมดเสมอ ก่อนที่อัตราการสะสมจะลดลงอย่างรวดเร็ว

บทความนี้เผยแพร่โดย Guangdong Zhenhua Technology ซึ่งเป็นผู้ผลิตอุปกรณ์เคลือบสูญญากาศ