一、靶材黑化中毒的原因
靶材中(zhong)(zhong)毒(du)是(shi)由于在濺(jian)射過程(cheng)中(zhong)(zhong)正離子在靶材(cai)表面(mian)積(ji)累，沒有被中(zhong)(zhong)和(he)。結果，目標表面(mian)上的負偏壓逐漸減小(xiao)。最后(hou)，目標中(zhong)(zhong)毒(du)干脆停止工作(zuo)。
影響靶中(zhong)毒的(de)(de)(de)因(yin)素主要是反應氣體和(he)濺射氣體的(de)(de)(de)比例，反應氣體過(guo)量就會導(dao)致靶中(zhong)毒。反應濺射工藝進行過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)靶表面(mian)(mian)濺射溝道區(qu)域內出現被反應生成(cheng)物覆蓋(gai)或反應生成(cheng)物被剝(bo)離而(er)重新暴露金屬表面(mian)(mian)此消(xiao)彼長的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)(cheng)。
如(ru)果(guo)化合(he)(he)物(wu)的(de)(de)生(sheng)成速(su)率(lv)大于化合(he)(he)物(wu)被(bei)(bei)剝離的(de)(de)速(su)率(lv)，化合(he)(he)物(wu)覆蓋(gai)(gai)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)加(jia)。在一(yi)定功率(lv)的(de)(de)情(qing)況下，參與化合(he)(he)物(wu)生(sheng)成的(de)(de)反應(ying)(ying)氣體(ti)量增(zeng)(zeng)加(jia)，化合(he)(he)物(wu)生(sheng)成率(lv)增(zeng)(zeng)加(jia)。如(ru)果(guo)反應(ying)(ying)氣體(ti)量增(zeng)(zeng)加(jia)過度，化合(he)(he)物(wu)覆蓋(gai)(gai)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)加(jia)，如(ru)果(guo)不能(neng)及時調整(zheng)反應(ying)(ying)氣體(ti)流量，化合(he)(he)物(wu)覆蓋(gai)(gai)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)加(jia)的(de)(de)速(su)率(lv)得(de)不到抑制(zhi)，濺射溝道將進一(yi)步被(bei)(bei)化合(he)(he)物(wu)覆蓋(gai)(gai)，當濺射靶被(bei)(bei)化合(he)(he)物(wu)全部覆蓋(gai)(gai)的(de)(de)時候，靶完(wan)全中毒，在靶面(mian)上沉積(ji)一(yi)層化合(he)(he)金(jin)屬膜(mo)。使其很難被(bei)(bei)再次反應(ying)(ying)。
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二、靶材中毒現象
1、正(zheng)離子堆積：靶(ba)中(zhong)毒時，靶(ba)面(mian)形成一層絕(jue)緣(yuan)(yuan)膜(mo)，正(zheng)離子到達陰(yin)極(ji)(ji)靶(ba)面(mian)時由于(yu)絕(jue)緣(yuan)(yuan)層的阻擋，不能直接進入(ru)陰(yin)極(ji)(ji)靶(ba)面(mian)，而是堆積在靶(ba)面(mian)上(shang)，容易產生冷場致弧放電---打弧，使(shi)陰(yin)極(ji)(ji)濺射無法進行(xing)下去。
2、陽極(ji)消失：靶中毒時，接地(di)的真空(kong)室壁上也沉積了(le)絕緣膜，到達陽極(ji)的電子無法進入陽極(ji)，形(xing)成(cheng)陽極(ji)消失現象。
三、靶材中毒怎么解決
1、使用中頻電(dian)源(yuan)或射(she)頻電(dian)源(yuan)代替直流電(dian)源(yuan)。
2、采用閉環控制(zhi)控制(zhi)反應氣(qi)體的(de)進氣(qi)量(liang)。
3、采用(yong)雙靶材。
4、控(kong)制鍍膜(mo)模式的(de)變(bian)化：鍍膜(mo)前(qian)(qian)采(cai)集靶中毒的(de)滯后(hou)效應曲線(xian)，使(shi)進(jin)氣流量控(kong)制在靶中毒前(qian)(qian)，工藝始終處于沉積速率急(ji)劇下降前(qian)(qian)的(de)模式。
為減少靶材中毒(du)，技術人(ren)員常采用以(yi)下方法：
1、分(fen)別向基板和靶材附近送入反應(ying)氣(qi)體和濺(jian)射氣(qi)體，形成(cheng)壓力(li)梯度。
2、提高排氣率。
3、氣體脈沖(chong)引入(ru)。
4、等離子監測等。
