一、靶材黑化中毒的原因

靶材中(zhong)毒是由于在濺射過程中(zhong)正(zheng)離子(zi)在靶材(cai)表面積累(lei)，沒有被中(zhong)和。結果，目(mu)標表面上(shang)的負偏壓逐漸(jian)減(jian)小。最后，目(mu)標中(zhong)毒干脆停止(zhi)工作。

影響(xiang)靶中毒(du)的因(yin)素主要是反應(ying)氣體和(he)濺射氣體的比例，反應(ying)氣體過量就會導(dao)致靶中毒(du)。反應(ying)濺射工(gong)藝(yi)進行過程中靶表面濺射溝道區域內出現被反應(ying)生成(cheng)物覆蓋或反應(ying)生成(cheng)物被剝離而重新暴露金(jin)屬表面此消彼長(chang)的過程。

如果(guo)化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)的(de)生(sheng)成速(su)率(lv)大(da)于化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)被剝離的(de)速(su)率(lv)，化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)覆(fu)蓋(gai)面積(ji)增(zeng)加(jia)。在一(yi)定(ding)功率(lv)的(de)情況下，參與化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)生(sheng)成的(de)反應(ying)氣體(ti)(ti)量(liang)增(zeng)加(jia)，化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)生(sheng)成率(lv)增(zeng)加(jia)。如果(guo)反應(ying)氣體(ti)(ti)量(liang)增(zeng)加(jia)過度，化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)覆(fu)蓋(gai)面積(ji)增(zeng)加(jia)，如果(guo)不能(neng)及時(shi)調整反應(ying)氣體(ti)(ti)流量(liang)，化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)覆(fu)蓋(gai)面積(ji)增(zeng)加(jia)的(de)速(su)率(lv)得不到抑制，濺射(she)溝道(dao)將進一(yi)步被化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)覆(fu)蓋(gai)，當濺射(she)靶(ba)被化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)全部覆(fu)蓋(gai)的(de)時(shi)候(hou)，靶(ba)完全中毒，在靶(ba)面上沉積(ji)一(yi)層化(hua)(hua)(hua)合(he)(he)金(jin)屬膜。使其很難被再次反應(ying)。

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二、靶材中毒現象

1、正離子(zi)堆積：靶中(zhong)毒時，靶面(mian)形成一(yi)層(ceng)絕緣膜(mo)，正離子(zi)到達陰(yin)極靶面(mian)時由于絕緣層(ceng)的阻擋，不能直接(jie)進入(ru)陰(yin)極靶面(mian)，而是(shi)堆積在(zai)靶面(mian)上，容(rong)易產生冷場致弧放電---打弧，使陰(yin)極濺射無法進行(xing)下去。

2、陽極(ji)消失(shi)(shi)：靶中毒(du)時，接地的真空室壁上也沉積了絕緣膜，到達陽極(ji)的電(dian)子無(wu)法進入陽極(ji)，形成陽極(ji)消失(shi)(shi)現象。

三、靶材中毒怎么解決

1、使用中頻電源或(huo)射頻電源代替(ti)直流電源。

2、采用閉環控(kong)制控(kong)制反應氣體的進氣量。

3、采用雙(shuang)靶材。

4、控(kong)制鍍膜模(mo)式的變化：鍍膜前采(cai)集靶中毒的滯后效應曲線(xian)，使進氣流量(liang)控(kong)制在靶中毒前，工藝始(shi)終處(chu)于沉積速率急劇下降(jiang)前的模(mo)式。

為減少靶材中毒，技術(shu)人(ren)員常(chang)采用以下(xia)方法：

1、分別向基板(ban)和靶材附近送入反應(ying)氣體和濺射氣體，形成壓(ya)力梯度。

2、提高(gao)排氣率。

3、氣體(ti)脈沖引入。

4、等(deng)(deng)離子監測等(deng)(deng)。