¿Cuáles son los factores que afectan el envenenamiento del objetivo en la pulverización catódica con magnetrones?

Primero, la formación de compuestos metálicos objetivo.

En el proceso de formación del compuesto a partir de la superficie metálica objetivo mediante el proceso de pulverización catódica reactiva, ¿dónde se forma el compuesto? Debido a que las partículas de gas reactivo chocan con los átomos en la superficie objetivo para generar una reacción química para generar átomos compuestos, generalmente una reacción exotérmica, la reacción genera calor. Debe haber una forma de conducción, de lo contrario la reacción química no puede continuar. La transferencia de calor entre gases es imposible en el vacío, por lo que las reacciones químicas deben tener lugar sobre una superficie sólida. Los productos de pulverización reactiva se realizan en superficies objetivo, superficies de sustrato y otras superficies estructuradas. Generar compuestos en la superficie del sustrato es nuestro objetivo. Generar compuestos en otras superficies es un desperdicio de recursos. La generación de compuestos en la superficie objetivo fue inicialmente una fuente de átomos compuestos, pero luego se convirtió en un obstáculo para el suministro continuo de más átomos compuestos.

En segundo lugar, los factores que influyen en el envenenamiento objetivo.

El principal factor que influye en el envenenamiento del objetivo es la proporción entre el gas reactivo y el gas de pulverización. Un exceso de gas reactivo provocará el envenenamiento del objetivo. Durante el proceso de pulverización catódica reactiva, la región del canal de pulverización catódica en la superficie objetivo se cubre con el producto de reacción y se despega para volver a exponer la superficie metálica. Si la velocidad de formación del compuesto es mayor que la velocidad a la que se elimina el compuesto, el área cubierta por el compuesto aumenta. En el caso de una determinada potencia, aumenta la cantidad de gas de reacción que participa en la formación del compuesto y aumenta la velocidad de formación del compuesto. Si la cantidad de gas reactivo aumenta excesivamente, aumenta el área cubierta por el compuesto. Si el caudal del gas reactivo no se puede ajustar a tiempo, la tasa de aumento en el área cubierta por el compuesto no se puede suprimir y el canal de pulverización catódica quedará cubierto aún más por el compuesto. Cuando el objetivo que chisporrotea está completamente cubierto por el compuesto. Cuando el objetivo está completamente envenenado.

En tercer lugar, el fenómeno del envenenamiento objetivo.

(1) Acumulación de iones positivos: cuando el objetivo está envenenado, se forma una película aislante en la superficie del objetivo. Cuando los iones positivos alcanzan la superficie objetivo del cátodo, debido al bloqueo de la capa aislante, no pueden ingresar directamente a la superficie objetivo del cátodo, sino que se acumulan en la superficie objetivo, que es propensa al campo frío. Descarga de arco: golpes de arco que evitan que se produzca la chisporroteo.

(2) El ánodo desaparece: cuando el objetivo está envenenado, también se deposita una película aislante en la pared de la cámara de vacío conectada a tierra y los electrones que llegan al ánodo no pueden ingresar al ánodo, lo que resulta en la desaparición del ánodo.

Cuarto, la explicación física del envenenamiento por objetivos.

(1) En general, el coeficiente de emisión de electrones secundarios de los compuestos metálicos es mayor que el de los metales. Después de envenenar el objetivo, la superficie del mismo se cubre con compuestos metálicos. Después de ser bombardeado por iones, la cantidad de electrones secundarios liberados aumenta, lo que mejora la eficiencia del espacio. Conductividad, lo que reduce la impedancia del plasma, lo que resulta en un voltaje de pulverización más bajo. Por tanto, se reduce la tasa de pulverización catódica. En general, el voltaje de pulverización catódica del magnetrón está entre 400 V y 600 V. Cuando se produce el envenenamiento del objetivo, el voltaje de pulverización se reducirá significativamente.

(2) La velocidad de pulverización del objetivo metálico y del objetivo compuesto es diferente. Generalmente, el coeficiente de chisporroteo del metal es mayor que el del compuesto, por lo que la tasa de chisporroteo es baja después de que el objetivo es envenenado.

(3) La eficiencia de pulverización catódica de un gas reactivo es inherentemente menor que la del gas inerte, por lo que cuando aumenta la proporción de gas reactivo, la tasa general de pulverización disminuye.

Quinto, la solución para combatir el envenenamiento.

(1) Utilice una fuente de alimentación de frecuencia intermedia o una fuente de alimentación de radiofrecuencia.

(2) Se adopta un control de circuito cerrado del flujo de entrada del gas de reacción.

(3) Usar objetivos gemelos

(4) Controlar el cambio del modo de recubrimiento: Antes revestimiento , recopile la curva del efecto de histéresis del envenenamiento objetivo, de modo que el flujo de aire de admisión se controle en la parte frontal del envenenamiento objetivo, a fin de garantizar que el proceso esté siempre en el modo antes de que la tasa de deposición caiga bruscamente.