一、靶材黑化中毒的原因

靶材中(zhong)(zhong)毒是由于在濺射(she)過程中(zhong)(zhong)正離子在靶(ba)材(cai)表面積累，沒有被中(zhong)(zhong)和。結果(guo)，目(mu)標表面上的負偏壓(ya)逐漸減小。最(zui)后，目(mu)標中(zhong)(zhong)毒干脆停止(zhi)工(gong)作。

影響靶(ba)中(zhong)毒的(de)因素主要是(shi)反(fan)應(ying)(ying)氣體和濺(jian)射氣體的(de)比例(li)，反(fan)應(ying)(ying)氣體過量就會導致靶(ba)中(zhong)毒。反(fan)應(ying)(ying)濺(jian)射工藝(yi)進行過程中(zhong)靶(ba)表(biao)面濺(jian)射溝(gou)道區(qu)域內出現(xian)被反(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)物覆蓋(gai)或反(fan)應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)物被剝離(li)而重新暴露金屬(shu)表(biao)面此消彼長的(de)過程。

如果(guo)化(hua)(hua)合(he)物的(de)生(sheng)成(cheng)速率(lv)大于(yu)化(hua)(hua)合(he)物被剝離的(de)速率(lv)，化(hua)(hua)合(he)物覆蓋(gai)(gai)面(mian)積增(zeng)加(jia)(jia)。在一定功率(lv)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia)，參與化(hua)(hua)合(he)物生(sheng)成(cheng)的(de)反(fan)應氣體量(liang)(liang)增(zeng)加(jia)(jia)，化(hua)(hua)合(he)物生(sheng)成(cheng)率(lv)增(zeng)加(jia)(jia)。如果(guo)反(fan)應氣體量(liang)(liang)增(zeng)加(jia)(jia)過度，化(hua)(hua)合(he)物覆蓋(gai)(gai)面(mian)積增(zeng)加(jia)(jia)，如果(guo)不能及時調整反(fan)應氣體流量(liang)(liang)，化(hua)(hua)合(he)物覆蓋(gai)(gai)面(mian)積增(zeng)加(jia)(jia)的(de)速率(lv)得不到抑制，濺射溝道將進一步被化(hua)(hua)合(he)物覆蓋(gai)(gai)，當濺射靶被化(hua)(hua)合(he)物全(quan)部覆蓋(gai)(gai)的(de)時候，靶完全(quan)中毒，在靶面(mian)上沉積一層(ceng)化(hua)(hua)合(he)金(jin)屬(shu)膜。使其很難被再次反(fan)應。

該圖片由注冊用戶"天空之城"提供，版權聲明反饋

二、靶材中毒現象

1、正離子堆積：靶中毒(du)時，靶面(mian)形成(cheng)一(yi)層絕緣(yuan)膜，正離子到達陰(yin)極靶面(mian)時由于絕緣(yuan)層的(de)阻(zu)擋，不(bu)能直接(jie)進入陰(yin)極靶面(mian)，而是堆積在(zai)靶面(mian)上，容易產生冷場致(zhi)弧放(fang)電---打弧，使陰(yin)極濺(jian)射無(wu)法(fa)進行下去(qu)。

2、陽極消(xiao)失(shi)：靶(ba)中毒時，接(jie)地(di)的(de)真空室壁上也沉(chen)積了絕(jue)緣膜，到達(da)陽極的(de)電子無法進入陽極，形成陽極消(xiao)失(shi)現象(xiang)。

三、靶材中毒怎么解決

1、使(shi)用中頻(pin)電(dian)源(yuan)(yuan)或射頻(pin)電(dian)源(yuan)(yuan)代替直流電(dian)源(yuan)(yuan)。

2、采(cai)用閉環控(kong)制控(kong)制反應氣(qi)體(ti)的進氣(qi)量(liang)。

3、采(cai)用雙靶材(cai)。

4、控制(zhi)鍍膜模式的變化：鍍膜前采集靶(ba)中毒的滯后效應曲(qu)線，使(shi)進氣(qi)流量控制(zhi)在靶(ba)中毒前，工藝始終處于沉積速(su)率急劇(ju)下(xia)降(jiang)前的模式。

為減少靶材中毒，技(ji)術人(ren)員常采用(yong)以下(xia)方法：

1、分別向基板和靶材附近送入反應氣體和濺射氣體，形成壓力梯度。

2、提高(gao)排氣率。

3、氣體脈(mo)沖引入。

4、等離(li)子(zi)監測等。