Các yếu tố ảnh hưởng đến ngộ độc mục tiêu trong phún xạ magnetron là gì

Đầu tiên, sự hình thành các hợp chất kim loại mục tiêu

Trong quá trình hình thành hợp chất từ ​​bề mặt mục tiêu kim loại thông qua quá trình phản ứng phún xạ, hợp chất được tạo thành ở đâu? Bởi vì các phần tử khí tham gia phản ứng va chạm với các nguyên tử trên bề mặt mục tiêu sinh ra phản ứng hóa học sinh ra các nguyên tử hợp chất, thường là phản ứng tỏa nhiệt, phản ứng sinh nhiệt phải có đường dẫn ra ngoài, nếu không phản ứng hóa học không thể tiến hành. Sự truyền nhiệt giữa các chất khí là không thể trong chân không, vì vậy các phản ứng hóa học phải diễn ra trên bề mặt chất rắn. Các sản phẩm phún xạ phản ứng được thực hiện trên các bề mặt đích, bề mặt nền và các bề mặt có cấu trúc khác. Mục tiêu của chúng tôi là tạo ra các hợp chất trên bề mặt chất nền. Tạo ra các hợp chất trên các bề mặt khác là một sự lãng phí tài nguyên. Việc tạo ra các hợp chất trên bề mặt mục tiêu ban đầu là một nguồn cung cấp các nguyên tử hợp chất, nhưng sau đó đã trở thành một trở ngại cho việc liên tục cung cấp thêm các nguyên tử hợp chất.

Thứ hai, các yếu tố ảnh hưởng của ngộ độc đích

Yếu tố chính ảnh hưởng đến ngộ độc mục tiêu là tỷ lệ khí phản ứng với khí phún xạ. Khí phản ứng quá mạnh sẽ dẫn đến trúng độc. Trong quá trình phún xạ phản ứng, vùng kênh phún xạ trên bề mặt đích được bao phủ bởi sản phẩm phản ứng của sản phẩm phản ứng bị bong ra để lộ lại bề mặt kim loại. Nếu tốc độ hình thành hợp chất lớn hơn tốc độ hình thành hợp chất thì diện tích được bao phủ bởi hợp chất sẽ tăng lên. Trong trường hợp của một công suất nhất định, lượng khí tham gia phản ứng tạo thành hợp chất tăng lên, và tốc độ hình thành hợp chất tăng lên. Nếu tăng lượng khí tham gia phản ứng quá mức thì diện tích phủ của hợp chất tăng lên. Nếu tốc độ dòng chảy của khí phản ứng không thể được điều chỉnh kịp thời, tốc độ tăng của khu vực được bao phủ bởi hợp chất sẽ không thể bị triệt tiêu, và kênh phún xạ sẽ được bao phủ bởi hợp chất. Khi mục tiêu bị nhiễm độc hoàn toàn được bao phủ bởi hợp chất Khi mục tiêu bị nhiễm độc hoàn toàn.

Thứ ba, hiện tượng tiêu độc

(1) Tích tụ ion dương: Khi mục tiêu bị nhiễm độc, một lớp màng cách nhiệt được hình thành trên bề mặt mục tiêu. Khi các ion dương đến bề mặt mục tiêu catốt, do sự ngăn cản của lớp cách điện, chúng không thể đi trực tiếp vào bề mặt mục tiêu catốt mà tích tụ trên bề mặt mục tiêu, dễ bị trường lạnh. Phóng điện hồ quang — Các cuộc đình công hồ quang ngăn không cho hiện tượng phún xạ tiếp tục.

(2) Anôt biến mất: Khi mục tiêu bị nhiễm độc, trên thành của buồng chân không nối đất cũng đóng một lớp màng cách điện, các điện tử tới anôt không thể đi vào anôt, dẫn đến anôt biến mất.

Thứ tư, giải thích vật lý của việc trúng độc mục tiêu

(1) Nhìn chung, hệ số phát electron thứ cấp của hợp chất kim loại cao hơn của kim loại. Sau khi mục tiêu bị nhiễm độc, bề mặt của mục tiêu được bao phủ bởi các hợp chất kim loại. Sau khi bị bắn phá bởi các ion, số lượng các điện tử thứ cấp được giải phóng tăng lên, giúp cải thiện hiệu suất không gian. Độ dẫn điện, giảm trở kháng plasma, dẫn đến điện áp phún xạ thấp hơn. Do đó, tỷ lệ phún xạ được giảm xuống. Nói chung, điện áp phún xạ của magnetron phún xạ là từ 400V đến 600V. Khi trúng độc mục tiêu, điện áp phún xạ sẽ giảm đi đáng kể.

(2) Tốc độ phún xạ của mục tiêu kim loại và mục tiêu hợp chất là khác nhau. Nói chung, hệ số phún xạ của kim loại cao hơn của hợp chất, do đó tốc độ phún xạ thấp sau khi mục tiêu bị nhiễm độc.

(3) Hiệu suất phún xạ của khí phản ứng phún xạ vốn đã thấp hơn khí trơ nên khi tăng tỷ trọng của khí phản ứng thì tốc độ phún xạ chung giảm.

Thứ năm, giải pháp tiêu độc

(1) Sử dụng nguồn điện tần số trung gian hoặc nguồn điện tần số vô tuyến.

(2) Kiểm soát vòng kín dòng khí phản ứng được thông qua.

(3) Sử dụng mục tiêu kép

(4) Kiểm soát sự thay đổi của chế độ phủ: Trước lớp áo , thu thập đường cong hiệu ứng trễ của chất độc mục tiêu, để luồng không khí nạp được kiểm soát ở phía trước chất độc mục tiêu, để đảm bảo rằng quá trình luôn ở chế độ trước khi tốc độ lắng đọng giảm mạnh.