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

Primeiro, a formação de compostos metálicos alvo

No processo de formação do composto a partir da superfície metálica alvo através do processo de pulverização catódica reativa, onde o composto é formado? Como as partículas reativas do gás colidem com os átomos na superfície alvo para gerar uma reação química para gerar átomos compostos, geralmente uma reação exotérmica, a reação gera calor. Deve haver uma maneira de saída de condução, caso contrário a reação química não pode prosseguir. A transferência de calor entre gases é impossível sob vácuo, portanto as reações químicas devem ocorrer em uma superfície sólida. Os produtos de pulverização catódica reativa são executados em superfícies alvo, superfícies de substrato e outras superfícies estruturadas. Gerar compostos na superfície do substrato é o nosso objetivo. Gerar compostos em outras superfícies é um desperdício de recursos. A geração de compostos na superfície alvo era inicialmente uma fonte de átomos compostos, mas mais tarde tornou-se um obstáculo ao fornecimento contínuo de mais átomos compostos.

Em segundo lugar, os fatores que influenciam o envenenamento alvo

O principal fator que afeta o envenenamento do alvo é a proporção entre o gás reativo e o gás de pulverização catódica. O excesso de gás reativo levará ao envenenamento do alvo. Durante o processo de pulverização catódica reativa, a região do canal de pulverização catódica na superfície alvo é coberta pelo produto da reação do produto da reação e é removida para expor novamente a superfície do metal. Se a taxa de formação do composto for maior do que a taxa à qual o composto é removido, a área coberta pelo composto aumenta. No caso de uma certa potência, a quantidade de gás de reação que participa na formação do composto aumenta e a taxa de formação do composto aumenta. Se a quantidade de gás reativo aumentar excessivamente, a área coberta pelo composto aumenta. Se a taxa de fluxo do gás reativo não puder ser ajustada a tempo, a taxa de aumento na área coberta pelo composto não poderá ser suprimida e o canal de pulverização catódica será ainda mais coberto pelo composto. Quando o alvo da pulverização catódica estiver completamente coberto pelo composto. Quando o alvo estiver completamente envenenado.

Terceiro, o fenômeno do envenenamento por alvo

(1) Acúmulo de íons positivos: Quando o alvo é envenenado, uma película isolante é formada na superfície do alvo. Quando os íons positivos atingem a superfície alvo do cátodo, devido ao bloqueio da camada isolante, eles não podem entrar diretamente na superfície alvo do cátodo, mas se acumulam na superfície alvo, que é propensa ao campo frio. Descarga de arco — Ataques de arco que impedem o prosseguimento da pulverização catódica.

(2) O ânodo desaparece: Quando o alvo é envenenado, uma película isolante também é depositada na parede da câmara de vácuo aterrada, e os elétrons que chegam ao ânodo não podem entrar no ânodo, resultando no desaparecimento do ânodo.

Em quarto lugar, a explicação física do envenenamento por alvo

(1) Em geral, o coeficiente de emissão de elétrons secundários dos compostos metálicos é superior ao dos metais. Depois que o alvo é envenenado, a superfície do alvo é coberta com compostos metálicos. Após ser bombardeado por íons, o número de elétrons secundários liberados aumenta, o que melhora a eficiência do espaço. Condutividade, reduzindo a impedância do plasma, resultando em menor tensão de pulverização catódica. Assim, a taxa de sputtering é reduzida. Em geral, a tensão de pulverização catódica do magnetron está entre 400V e 600V. Quando ocorre o envenenamento do alvo, a tensão de pulverização catódica será significativamente reduzida.

(2) A taxa de pulverização catódica do alvo metálico e do alvo composto é diferente. Geralmente, o coeficiente de pulverização catódica do metal é maior do que o do composto, de modo que a taxa de pulverização catódica é baixa depois que o alvo é envenenado.

(3) A eficiência de pulverização catódica de um gás de pulverização catódica reativo é inerentemente menor do que a do gás inerte, portanto, quando a proporção de gás reativo aumenta, a taxa geral de pulverização catódica diminui.

Quinto, a solução para o envenenamento direcionado

(1) Use uma fonte de alimentação de frequência intermediária ou fonte de alimentação de radiofrequência.

(2) É adotado um controle de circuito fechado da entrada do gás de reação.

(3) Usando alvos gêmeos

(4) Controle a mudança do modo de revestimento: Antes revestimento , colete a curva de efeito de histerese do envenenamento alvo, de modo que o fluxo de ar de admissão seja controlado na frente do envenenamento alvo, de modo a garantir que o processo esteja sempre no modo antes que a taxa de deposição caia drasticamente.