Які фактори впливають на отруєння мішені при магнетронному розпиленні?

1. Утворення металевих сполук на поверхні мішені
Де утворюється сполука в процесі формування сполуки з поверхні металевої мішені за допомогою реактивного розпилення? Оскільки хімічна реакція між реактивними частинками газу та атомами поверхні мішені утворює атоми сполуки, що зазвичай є екзотермічним процесом, тепло реакції повинно мати шлях для відведення, інакше хімічна реакція не може продовжуватися. В умовах вакууму теплообмін між газами неможливий, тому хімічна реакція повинна відбуватися на твердій поверхні. Реакційне розпилення генерує сполуки на поверхнях мішені, поверхнях підкладки та інших структурних поверхнях. Метою є генерування сполук на поверхні підкладки, генерування сполук на інших структурних поверхнях є марною тратою ресурсів, а генерування сполук на поверхні мішені починається як джерело атомів сполуки та стає перешкодою для постійного утворення більшої кількості атомів сполуки.

2. Фактори впливу отруєння мішені
Основним фактором, що впливає на отруєння мішені, є співвідношення реакційного газу та розпилювального газу. Надмірна кількість реакційного газу призведе до отруєння мішені. Процес реактивного розпилення відбувається на поверхні мішені, де область розпилювального каналу здається покритою реакційною сполукою, або реакційна сполука зчищається та знову оголюється на металевій поверхні. Якщо швидкість утворення сполуки перевищує швидкість видалення сполуки, площа покриття сполукою збільшується. За певної потужності кількість реакційного газу, що бере участь в утворенні сполуки, збільшується, а отже, і швидкість утворення сполуки збільшується. Якщо кількість реакційного газу надмірно збільшується, площа покриття сполукою збільшується. Якщо швидкість потоку реакційного газу не можна вчасно регулювати, швидкість збільшення площі покриття сполукою не пригнічується, і канал розпилення буде додатково покритий сполукою. Коли розпилювальна мішень повністю покрита сполукою, мішень повністю отруюється.

3, Явище отруєння мішені
(1) Накопичення позитивних іонів: при отруєнні мішені на її поверхні утворюється шар ізолюючої плівки, і позитивні іони досягають поверхні катода через блокування ізоляційного шару. Вони не потрапляють безпосередньо на поверхню катода, а накопичуються на ній, що може призвести до виникнення холодного поля, що призводить до дугового розряду — дуги, що запобігає розпиленню катода.
(2) зникнення анода: коли ціль отруюється, на стінці заземленої вакуумної камери також наноситься ізоляційна плівка, через що електрони, що досягають анода, не можуть потрапити в анод, що призводить до явища зникнення анода.

4. Фізичне пояснення отруєння мішені
(1) Загалом, коефіцієнт вторинної електронної емісії металевих сполук вищий, ніж у металів. Після отруєння мішені поверхня мішені повністю складається з металевих сполук, і після бомбардування іонами кількість вивільнених вторинних електронів збільшується, що покращує провідність простору та зменшує імпеданс плазми, що призводить до зниження напруги розпилення. Це знижує швидкість розпилення. Зазвичай напруга розпилення магнетронного розпилення становить від 400 В до 600 В, і коли відбувається отруєння мішені, напруга розпилення значно знижується.
(2) Швидкість розпилення металевої та складної мішені спочатку відрізняється, загалом коефіцієнт розпилення металу вищий, ніж коефіцієнт розпилення складної мішені, тому швидкість розпилення після отруєння мішені низька.
(3) Ефективність розпилення реактивним розпилювальним газом спочатку нижча, ніж ефективність розпилення інертним газом, тому комплексна швидкість розпилення зменшується зі збільшенням частки реактивного газу.

5. Розчини для лікування отруєння мішеней
(1) Використовуйте джерело живлення середньої частоти або радіочастотне джерело живлення.
(2) Застосувати замкнутий цикл керування потоком реакційного газу.
(3) Прийняти подвійні цілі
(4) Контроль зміни режиму покриття: Перед нанесенням покриття збирається крива ефекту гістерезису отруєння мішені, щоб контролювати потік вхідного повітря на початку отруєння мішені, щоб гарантувати, що процес завжди перебуває в режимі, перш ніж швидкість осадження різко падає.

–Цю статтю опублікувала компанія Guangdong Zhenhua Technology, виробник обладнання для вакуумного покриття.