1. Hedef yüzeyde metal bileşiklerinin oluşumu
Reaktif püskürtme işlemiyle metal hedef yüzeyinden bileşik oluşturma sürecinde bileşik nerede oluşur? Reaktif gaz parçacıkları ile hedef yüzey atomları arasındaki kimyasal reaksiyon genellikle ekzotermik olduğundan, reaksiyon ısısının dışarı iletilmesi için bir yol bulunmalıdır, aksi takdirde kimyasal reaksiyon devam edemez. Vakum koşullarında gazlar arasında ısı transferi mümkün olmadığından, kimyasal reaksiyon katı bir yüzeyde gerçekleşmelidir. Reaktif püskürtme, hedef yüzeylerde, alt tabaka yüzeylerinde ve diğer yapısal yüzeylerde bileşikler oluşturur. Alt tabaka yüzeyinde bileşik oluşturmak amaçtır, diğer yapısal yüzeylerde bileşik oluşturmak kaynak israfıdır ve hedef yüzeyde bileşik oluşturmak, bileşik atomlarının kaynağı olarak başlar ve sürekli olarak daha fazla bileşik atomu sağlamanın önünde bir engel haline gelir.
2. Hedef zehirlenmesinin etki faktörleri
Hedef zehirlenmesini etkileyen ana faktör, reaksiyon gazı ve püskürtme gazı oranıdır; çok fazla reaksiyon gazı hedef zehirlenmesine yol açar. Reaktif püskürtme işlemi, hedef yüzeyindeki püskürtme kanalı alanında gerçekleştirilir ve bu alan reaksiyon bileşiği ile kaplanır veya reaksiyon bileşiği uzaklaştırılıp metal yüzey yeniden açığa çıkarılır. Bileşik oluşum hızı, bileşik uzaklaştırma hızından daha yüksekse, bileşik kaplama alanı artar. Belirli bir güçte, bileşik oluşumuna katılan reaksiyon gazı miktarı artar ve bileşik oluşum hızı da artar. Reaksiyon gazı miktarı aşırı derecede artarsa, bileşik kaplama alanı da artar. Ve eğer reaksiyon gazı akış hızı zamanında ayarlanamazsa, bileşik kaplama alanındaki artış hızı bastırılamaz ve püskürtme kanalı bileşik ile daha da kaplanır; püskürtme hedefi bileşik ile tamamen kaplandığında, hedef tamamen zehirlenmiş olur.
3. Hedef zehirlenme fenomeni
(1) Pozitif iyon birikimi: Hedef zehirlendiğinde, hedef yüzeyinde bir yalıtım filmi tabakası oluşur; pozitif iyonlar, yalıtım tabakasının tıkanması nedeniyle katot hedef yüzeyine ulaşır. Doğrudan katot hedef yüzeyine girmezler, ancak hedef yüzeyinde birikerek soğuk alan oluşturarak ark deşarjına -arklanmaya- neden olurlar ve böylece katot püskürtme işlemi devam edemez.
(2) Anotun kaybolması: Hedef zehirlendiğinde, topraklanmış vakum odasının duvarına da yalıtım filmi çökelir ve anoda ulaşan elektronlar anoda giremez, bu da anotun kaybolması olgusunun oluşmasına neden olur.
4. Hedef zehirlenmesinin fiziksel açıklaması
(1) Genel olarak, metal bileşiklerinin ikincil elektron emisyon katsayısı metallerden daha yüksektir. Hedef zehirlenmesinden sonra, hedefin yüzeyi tamamen metal bileşiklerden oluşur ve iyonlarla bombardıman edildikten sonra salınan ikincil elektron sayısı artar, bu da uzayın iletkenliğini artırır ve plazma empedansını azaltarak daha düşük bir püskürtme voltajına yol açar. Bu, püskürtme hızını azaltır. Genel olarak, manyetron püskürtmesinin püskürtme voltajı 400V-600V arasındadır ve hedef zehirlenmesi meydana geldiğinde, püskürtme voltajı önemli ölçüde azalır.
(2) Metal hedef ve bileşik hedefin başlangıçtaki püskürtme hızı farklıdır; genel olarak metalin püskürtme katsayısı bileşiğin püskürtme katsayısından daha yüksektir, bu nedenle hedef zehirlenmesinden sonra püskürtme hızı düşüktür.
(3) Reaktif püskürtme gazının püskürtme verimliliği başlangıçta inert gazın püskürtme verimliliğinden daha düşüktür, bu nedenle reaktif gaz oranının artmasından sonra genel püskürtme hızı azalır.
5. Hedef zehirlenmesine yönelik çözümler
(1) Orta frekanslı güç kaynağı veya radyo frekanslı güç kaynağı kullanın.
(2) Reaksiyon gazı girişinin kapalı devre kontrolünü benimseyin.
(3) İkili hedefleri benimseyin
(4) Kaplama modunun değişimini kontrol edin: Kaplamadan önce, hedef zehirlenmesinin histerezis etkisi eğrisi toplanır ve böylece hedef zehirlenmesinin üretilmesinin önündeki giriş hava akışı kontrol edilerek, işlemin her zaman birikme hızının dik bir şekilde düşmesinden önceki modda olması sağlanır.
–Bu makale, vakumlu kaplama ekipmanları üreticisi Guangdong Zhenhua Technology tarafından yayınlanmıştır.
Yayın tarihi: 07.11.2022