一、靶材黑化中毒的原因
靶材中毒是由于(yu)在濺射過(guo)程中正離子在靶材表面(mian)積(ji)累(lei)，沒有被中和。結果，目標(biao)表面(mian)上的負偏壓逐(zhu)漸(jian)減小。最后，目標(biao)中毒干(gan)脆停止工作。
影響靶(ba)中(zhong)(zhong)毒(du)的(de)因素(su)主(zhu)要是反(fan)(fan)應(ying)(ying)氣(qi)體(ti)(ti)和濺射氣(qi)體(ti)(ti)的(de)比例，反(fan)(fan)應(ying)(ying)氣(qi)體(ti)(ti)過(guo)量就(jiu)會導致靶(ba)中(zhong)(zhong)毒(du)。反(fan)(fan)應(ying)(ying)濺射工藝(yi)進行過(guo)程中(zhong)(zhong)靶(ba)表面濺射溝(gou)道區(qu)域內(nei)出現被反(fan)(fan)應(ying)(ying)生成(cheng)物(wu)覆蓋或反(fan)(fan)應(ying)(ying)生成(cheng)物(wu)被剝離(li)而重(zhong)新暴露金(jin)屬表面此(ci)消彼長的(de)過(guo)程。
如果化(hua)(hua)(hua)合(he)物的(de)生成(cheng)(cheng)(cheng)速(su)率(lv)(lv)大于化(hua)(hua)(hua)合(he)物被(bei)剝離(li)的(de)速(su)率(lv)(lv)，化(hua)(hua)(hua)合(he)物覆蓋(gai)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)加。在一定(ding)功率(lv)(lv)的(de)情況(kuang)下，參與化(hua)(hua)(hua)合(he)物生成(cheng)(cheng)(cheng)的(de)反(fan)應(ying)氣(qi)體(ti)量增(zeng)(zeng)加，化(hua)(hua)(hua)合(he)物生成(cheng)(cheng)(cheng)率(lv)(lv)增(zeng)(zeng)加。如果反(fan)應(ying)氣(qi)體(ti)量增(zeng)(zeng)加過度，化(hua)(hua)(hua)合(he)物覆蓋(gai)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)加，如果不(bu)能(neng)及時調整(zheng)反(fan)應(ying)氣(qi)體(ti)流量，化(hua)(hua)(hua)合(he)物覆蓋(gai)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)加的(de)速(su)率(lv)(lv)得(de)不(bu)到(dao)抑制，濺射溝道將進一步被(bei)化(hua)(hua)(hua)合(he)物覆蓋(gai)，當濺射靶(ba)被(bei)化(hua)(hua)(hua)合(he)物全部覆蓋(gai)的(de)時候，靶(ba)完(wan)全中毒，在靶(ba)面(mian)上沉積(ji)一層化(hua)(hua)(hua)合(he)金屬膜。使其(qi)很難(nan)被(bei)再次反(fan)應(ying)。
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二、靶材中毒現象
1、正離子堆積：靶中毒時(shi)(shi)，靶面(mian)(mian)(mian)形成(cheng)一層(ceng)絕緣膜，正離子到達(da)陰極靶面(mian)(mian)(mian)時(shi)(shi)由(you)于絕緣層(ceng)的阻擋，不(bu)能直接(jie)進(jin)入陰極靶面(mian)(mian)(mian)，而是堆積在靶面(mian)(mian)(mian)上(shang)，容(rong)易產生(sheng)冷場(chang)致(zhi)弧放電---打弧，使陰極濺射無法進(jin)行下(xia)去(qu)。
2、陽(yang)極(ji)消失：靶中毒時，接地的真空室壁上也沉(chen)積了絕緣膜(mo)，到達(da)陽(yang)極(ji)的電子無法進入陽(yang)極(ji)，形(xing)成陽(yang)極(ji)消失現象。
三、靶材中毒怎么解決
1、使用中頻電源(yuan)(yuan)或(huo)射頻電源(yuan)(yuan)代替直(zhi)流電源(yuan)(yuan)。
2、采用(yong)閉環控制控制反應(ying)氣體(ti)的進氣量。
3、采用雙靶材(cai)。
4、控(kong)制(zhi)鍍(du)膜模式的(de)(de)(de)變化：鍍(du)膜前采(cai)集靶中毒(du)(du)的(de)(de)(de)滯(zhi)后效應曲線，使進氣流量控(kong)制(zhi)在靶中毒(du)(du)前，工(gong)藝始(shi)終處于沉(chen)積(ji)速(su)率急(ji)劇(ju)下降(jiang)前的(de)(de)(de)模式。
為減少靶材中毒，技術人員常采用以下方法：
1、分(fen)別向基板和(he)靶材附(fu)近送入反應(ying)氣體和(he)濺射氣體，形(xing)成(cheng)壓(ya)力梯度。
2、提(ti)高排氣率。
3、氣體脈(mo)沖引入。
4、等(deng)離子監(jian)測等(deng)。
