靶材中毒的解决方法
1、中频电源或射频电源
2、采用闭环控制控制反应气体的进气量
3、采用双靶材
4、控制镀膜模式的变化:镀膜前采集靶中毒的滞后效应曲线,使进气流量控制在靶中毒前,工艺始终处于沉积速率急剧下降前的模式.
在靶材表面溅射金属原子相对容易,一般需要射频溅射
离子轰击使靶材表面的金属原子变得非常活泼。此时,靶材表面同时进行溅射和反应形成化合物。如果溅射速率大于化合物生成速率,则靶材处于金属溅射状态。相反,如果反应气体压力升高或金属溅射速率降低,靶材可能突然具有超过溅射速率的化合物形成速率并停止溅射。
为减少靶材中毒,技术人员常采用以下方法:
a、分别向基板和靶材附近送入反应气体和溅射气体,形成压力梯度;
b、提高排气率;
c、气体脉冲引入;
d、等离子监测等。
靶材中毒是由于在溅射过程中正离子在靶材表面积累,没有被中和。结果,目标表面上的负偏压逐渐减小。后,目标中毒干脆停止工作。
靶材中毒的主要原因是介质的合成速度大于溅射产率(注入过多的氧化反应气体),导致导体靶材失去导电能力。只有提高击穿电压才能使靶材发光,电压过高容易发生电弧放电。现象:目标电压长时间达不到正常,一直低电压运行,并伴有电弧放电。靶材表面有白色附着物或重度针状灰色放电痕迹。如果要消除目标中毒,应使用中频电源或射频电源代替直流电源。减少反应气体的吸入量,增加溅射功率,清除靶材上的污染物(尤其是油污),选择真空性能好的防尘灭弧罩,可有效防止目标中毒。浸泡在目标材料内部冷却水中的磁铁有污渍。只要磁场强度足够,冷却效果好,对靶材影响不大。