Wat zijn de factoren die van invloed zijn op doelvergiftiging bij magnetronsputteren

Ten eerste, de vorming van doelmetaalverbindingen

Bij het vormen van de verbinding van het metalen doeloppervlak door het reactieve sputterproces, waar wordt de verbinding gevormd? Omdat de reactieve gasdeeltjes botsen met de atomen op het doeloppervlak om een ​​chemische reactie te genereren om samengestelde atomen te genereren, meestal een exotherme reactie, genereert de reactie warmte, moet er een manier zijn voor geleiding, anders kan de chemische reactie niet doorgaan. Warmteoverdracht tussen gassen is onmogelijk onder een vacuüm, dus chemische reacties moeten plaatsvinden op een vast oppervlak. Reactieve sputterproducten worden uitgevoerd op doeloppervlakken, substraatoppervlakken en andere gestructureerde oppervlakken. Het genereren van verbindingen op het substraatoppervlak is ons doel. Het genereren van verbindingen op andere oppervlakken is een verspilling van middelen. Het genereren van verbindingen op het doeloppervlak was aanvankelijk een bron van samengestelde atomen, maar werd later een obstakel voor continu meer samengestelde atomen.

Ten tweede, de beïnvloedende factoren van doelvergiftiging

De belangrijkste factor die doelvergiftiging beïnvloedt, is de verhouding tussen reactief gas en sputtergas. Overmatig reactief gas zal leiden tot doelvergiftiging. Tijdens het reactieve sputteringsproces wordt het sputteringskanaalgebied op het doeloppervlak bedekt door het reactieproduct van het reactieproduct afgezet om het metaaloppervlak opnieuw bloot te stellen. Als de snelheid van samengestelde vorming groter is dan de snelheid waarmee de verbinding wordt gestript, neemt het gebied dat wordt bedekt door de verbinding toe. In het geval van een bepaald vermogen neemt de hoeveelheid reactiegas die deelneemt aan de vorming van de verbinding toe en neemt de samengestelde vormingssnelheid toe. Als de hoeveelheid reactief gas overdreven toeneemt, neemt het gebied dat door de verbinding wordt bedekt, neemt toe. Als de stroomsnelheid van het reactieve gas niet in de tijd kan worden aangepast, kan de snelheid van toename van het gebied dat door de verbinding valt, kan niet worden onderdrukt en wordt het sputteringskanaal verder bedekt door de verbinding. Wanneer het sputterende doel volledig door de verbinding wordt bedekt wanneer het doel volledig vergiftigd is.

Ten derde, het fenomeen van doelvergiftiging

(1) Positieve ionenaccumulatie: wanneer het doel is vergiftigd, wordt een isolerende film gevormd op het doeloppervlak. Wanneer positieve ionen het doeloppervlak van de kathode bereiken, vanwege het blokkeren van de isolerende laag, kunnen ze niet direct het doeloppervlak van de kathode binnenkomen, maar zich ophopen op het doeloppervlak, dat vatbaar is voor koud veld. Boogafvoer - arc -aanvallen die voorkomen dat sputteren doorgaan.

(2) Anode verdwijnt: wanneer het doel is vergiftigd, wordt een isolerende film ook afgezet op de muur van de geaarde vacuümkamer en de elektronen die de anode bereiken, kunnen de anode niet binnenkomen, wat resulteert in de verdwijning van de anode.

Ten vierde, de fysieke uitleg van doelvergiftiging

(1) In het algemeen is de secundaire elektronenemissiecoëfficiënt van metaalverbindingen hoger dan die van metalen. Nadat het doel is vergiftigd, is het oppervlak van het doel bedekt met metalen verbindingen. Na te zijn gebombardeerd door ionen neemt het aantal vrijgegeven secundaire elektronen toe, wat de ruimte -efficiëntie verbetert. Geleidbaarheid, vermindering van plasma -impedantie, wat resulteert in een lagere sputterspanning. Aldus wordt de sputtersnelheid verlaagd. Over het algemeen ligt de sputterspanning van magnetronsputteren tussen 400V en 600V. Wanneer doelvergiftiging optreedt, zal de sputterspanning aanzienlijk worden verminderd.

(2) De sputtersnelheid van het metaaldoel en het samengestelde doel is anders. Over het algemeen is de sputteringscoëfficiënt van metaal hoger dan die van de verbinding, dus de sputtersnelheid is laag nadat het doelwit is vergiftigd.

(3) De sputterefficiëntie van een reactief sputterend gas is inherent lager dan die van inerte gas, dus wanneer het aandeel reactieve gas toeneemt, neemt de totale sputtersnelheid af.

Ten vijfde, de oplossing voor het richten van vergiftiging

(1) Gebruik een tussenvoeding of radiofrequentie van een tussenliggende frequentie.

(2) Een gesloten-luscontrole van de instroom van het reactiegas wordt aangenomen.

(3) Tweelingdoelen gebruiken

(4) Controleer de verandering van de coatingmodus: eerder coating , verzamel de hysterese -effectcurve van de doelvergiftiging, zodat de inlaatluchtstroom wordt geregeld aan de voorkant van de doelvergiftiging, om ervoor te zorgen dat het proces altijd in de modus is voordat de depositiesnelheid scherp daalt.