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關于靶材結瘤的原因和應對
發布時間:
2022-04-26
作者:
霍廷格
來源:
霍廷格
在工業真空磁控濺射鍍膜過程中,長期工藝穩定性是一項關鍵要求,其中一個問題是靶材表面形成所謂的“結瘤”。
這是靶材表面持續受到Ar+轟擊以及被濺射原子再沉積的多重作用而發生復雜的物理化學變化,靶材結瘤毒化后,靶材的濺射速率降低,打弧頻率增加,膜層均一性變差,此時就必須停機清理靶材表面或更換靶材,這將嚴重降低沉積膜層的質量和生產效率。
影響靶材結瘤的原因很多,主要包括以下幾個方面:
①靶材的本身材料:與靶材的元素分布均勻性、導電性、顆粒結構、密度或孔隙等有關。一般來說,靶材表面的大顆粒、孔隙處以及低導電性位置等,常是電弧發生且是結瘤嚴重區域。②陰極結構:如陰極磁場、靶材綁定等。③沉積過程中的腔室工藝環境:如反應濺射形成的靶面介質層,水汽等氣體污染、灰塵,或者碎片等異常情況。
可以注意到,在無外界控制手段介入的情況下,靶材結瘤的形成和電弧之間的相互作用似乎是相互促進。
這種情況下,電源的作用就顯得尤為重要,例如:①電源本身的輸出穩定性;②降低電弧的產生率,可選擇電源輸出波形以及頻率等進行優化;③快速的電弧處理能力以及有效的抑弧參數設定等。
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