常见的靶材中毒及其解决办法
发布时间:2017-07-08
磁控溅射原理;电子在电场的作用下加速飞向基片的过程中与氩原子发生碰撞,电离出大量的氩离子和电子,电子飞向基片。氩离子在电场的作用下加速轰击靶材,溅射出大量的靶材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉积在基片上成膜。二次电子在加速飞向基片的过程中受到磁场洛仑磁力的影响,被束缚在靠近靶面的等离子体区域内,该区域内等离子体密度很高,二次电子在磁场的作用下围绕靶面作圆周运动,该电子的运动路径很长,在运动过程中不断的与氩原子发生碰撞电离出大量的氩离子轰击靶材,经过多次碰撞后电子的能量逐渐降低,摆脱磁力线的束缚,远离靶材,Zui终沉积在基片上。
常见问题-靶材中毒(SI/AL靶)
1、现象:靶材的表面生成了绝缘氧化物, 使溅射速率下降,并且容易起弧光.Zui终导致膜层变异
2、成分:氧化物,即AL2O3 /SiO2
3、原因:反应气体和溅射气体的比例,反应气体过量, SiO2在靶面生成速率大于其被溅射的速率,导致在靶面覆盖面积逐渐增大,AL靶为杂质气体过多导致靶面氧化
4、后果:a.正离子堆积:靶中毒时,靶面形成一层绝缘膜,正离子到达阴极靶面时由于绝缘层的阻挡,不能直接进入阴极靶面,而是堆积在靶面上,容易产生冷场致弧放电---打弧,使阴极溅射无法进行下去;b.阳极消失:靶中毒时,接地的真空室壁上也沉积了绝缘膜,到达阳极的电子无法进入阳极,形成阳极消失现象。
5、解决办法:a.采用中频电源或射频电源 b.采用孪生靶 c.采用闭环控制反应气体的通入 量—压电陶瓷阀。
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