Quali sono i fattori che influenzano l'avvelenamento bersaglio nello sputtering magnetron- Ningbo Danko Vacuum Technology Co., Ltd.

Quali sono i fattori che influenzano l'avvelenamento bersaglio nello sputtering magnetron

Innanzitutto, la formazione di composti metallici bersaglio

Nel processo di formare il composto dalla superficie bersaglio del metallo attraverso il processo di sputtering reattivo, dove si forma il composto? Poiché le particelle di gas reattivo si scontrano con gli atomi sulla superficie bersaglio per generare una reazione chimica per generare atomi composti, di solito una reazione esotermica, la reazione genera calore deve esserci un modo per la conduzione, altrimenti la reazione chimica non può procedere. Il trasferimento di calore tra i gas è impossibile sotto un vuoto, quindi le reazioni chimiche devono avvenire su una superficie solida. I prodotti di sputtering reattivi vengono eseguiti su superfici target, superfici del substrato e altre superfici strutturate. Generare composti sulla superficie del substrato è il nostro obiettivo. Generare composti su altre superfici è uno spreco di risorse. La generazione di composti sulla superficie bersaglio era inizialmente una fonte di atomi composti, ma in seguito divenne un ostacolo alla fornitura continua di atomi composti.

In secondo luogo, i fattori influenzanti dell'avvelenamento bersaglio

Il fattore principale che colpisce l'avvelenamento bersaglio è il rapporto tra gas reattivo e gas di sputtering. Il gas reattivo eccessivo porterà all'avvelenamento bersaglio. Durante il processo di sputtering reattivo, la regione del canale di sputtering sulla superficie target è coperta dal prodotto di reazione del prodotto di reazione viene rimosso per riesaminare la superficie del metallo. Se il tasso di formazione del composto è maggiore della velocità con cui il composto è spogliato, l'area coperta dal composto aumenta. Nel caso di una certa potenza, la quantità di gas di reazione che partecipa alla formazione del composto aumenta e il tasso di formazione del composto aumenta. Se la quantità di gas reattivo aumenta eccessivamente, l'area coperta dal composto aumenta. Se la portata del gas reattivo non può essere regolata nel tempo, la velocità di aumento nell'area coperta dal composto non può essere soppressa e il canale di sputtering sarà ulteriormente coperto dal composto. Quando il bersaglio sputtering è completamente coperto dal composto quando il bersaglio è completamente avvelenato.

Terzo, il fenomeno dell'avvelenamento bersaglio

(1) Accumulo di ioni positivi: quando il bersaglio viene avvelenato, si forma un film isolante sulla superficie bersaglio. Quando gli ioni positivi raggiungono la superficie bersaglio del catodo, a causa del blocco dello strato isolante, non possono entrare direttamente nella superficie target del catodo ma si accumulano sulla superficie bersaglio, che è soggetta al campo a freddo. Scarica ad arco: colpi di arco che impediscono il procedimento di sputtering.

(2) L'anodo scompare: quando il bersaglio viene avvelenato, viene anche depositato un film isolante sul muro della camera del vuoto a terra e gli elettroni che raggiungono l'anodo non possono entrare nell'anodo, causando la scomparsa dell'anodo.

In quarto luogo, la spiegazione fisica dell'avvelenamento bersaglio

(1) In generale, il coefficiente di emissione di elettroni secondari dei composti metallici è superiore a quello dei metalli. Dopo che il bersaglio è stato avvelenato, la superficie del bersaglio è coperta da composti metallici. Dopo essere stato bombardato dagli ioni, il numero di elettroni secondari rilasciati aumenta, il che migliora l'efficienza dello spazio. Conduttività, riducendo l'impedenza del plasma, con conseguente tensione di sputtering inferiore. Pertanto, il tasso di sputtering è ridotto. In generale, la tensione di sputtering dello sputtering di magnetron è compresa tra 400 V e 600 V. Quando si verifica l'avvelenamento target, la tensione di sputtering sarà significativamente ridotta.

(2) La velocità di sputtering del bersaglio metallico e il bersaglio composto è diverso. In generale, il coefficiente di sputtering del metallo è superiore a quello del composto, quindi la velocità di sputtering è bassa dopo che il bersaglio viene avvelenato.

(3) L'efficienza di sputtering di un gas di sputtering reattivo è intrinsecamente inferiore a quella del gas inerte, quindi quando la proporzione di gas reattivo aumenta, la velocità di sputtering complessiva diminuisce.

In quinto luogo, la soluzione all'avvelenamento target

(1) Utilizzare un alimentatore a frequenza intermedia o un alimentatore a radiofrequenza.

(2) Viene adottato un controllo a circuito chiuso dell'afflusso del gas di reazione.

(3) Utilizzo di bersagli gemelli

(4) Controlla il cambiamento della modalità di rivestimento: prima rivestimento , Raccogli la curva dell'effetto di isteresi dell'avvelenamento target, in modo che il flusso d'aria di aspirazione sia controllato nella parte anteriore dell'avvelenamento target, in modo da garantire che il processo sia sempre nella modalità prima che il tasso di deposizione diminuisca bruscamente.