第一(yī):靶面金屬化合物的(de)形成。
由金屬靶面通過反應濺射工藝形成化合物的(de)過程中,化合物是在哪裏形成的(de)呢(ne)?由于活性反應氣體粒子(zǐ)與靶面原子(zǐ)相碰撞産生化學(xué)反應生成化合物原子(zǐ),通常是放熱反應,反應生成熱必須有傳導出去(qù)的(de)途徑,否則,該化學(xué)反應無法繼續進行。在真空條件下氣體之間不可(kě)能進行熱傳導,所以,化學(xué)反應必須在一(yī)個固體表面進行。反應濺射生成物在靶表面、基片表面、和(hé)其他結構表面進行。
第二:靶中毒的(de)影響因素
影響靶中毒的(de)因素主要是反應氣體和(hé)濺射氣體的(de)比例,反應氣體過量就會導緻靶中毒。反應濺射工藝進行過程中靶表面濺射溝道(dào)區域內(nèi)出現被反應生成物覆蓋或反應生成物被剝離(lí)而重新暴露金屬表面此消彼長(cháng)的(de)過程。如(rú)果化合物的(de)生成速率大于化合物被剝離(lí)的(de)速率,化合物覆蓋面積增加。在一(yī)定功率的(de)情況下,參與化合物生成的(de)反應氣體量增加,化合物生成率增加。如(rú)果反應氣體量增加過度,化合物覆蓋面積增加,如(rú)果不能及時調整反應氣體流量,化合物覆蓋面積增加的(de)速率得不到抑制,濺射溝道(dào)将進一(yī)步被化合物覆蓋,當濺射靶被化合物全部覆蓋的(de)時候,靶完全中毒,在靶面上沉積一(yī)層化合金屬膜。使其很難被再次反應。
第三:靶中毒現象
(1)正離(lí)子(zǐ)堆積:靶中毒時,靶面形成一(yī)層絕緣膜,正離(lí)子(zǐ)到達陰極靶面時由于絕緣層的(de)阻擋,不能直接進入陰極靶面,而是堆積在靶面上,容易産生冷場緻弧光放電---打弧,使陰極濺射無法進行下去(qù)。(2)陽極消失:靶中毒時,接地(dì)的(de)真空室壁上也沉積了絕緣膜,到達陽極的(de)電子(zǐ)無法進入陽極,形成陽極消失現象。
第四:靶中毒的(de)物理(lǐ)解釋
(1)一(yī)般情況下,金屬化合物的(de)二次電子(zǐ)發射系數比金屬的(de)高(gāo),靶中毒後,靶材表面都是金屬化合物,在受到離(lí)子(zǐ)轟擊之後,釋放的(de)二次電子(zǐ)數量增加,提高(gāo)了空間的(de)導通能力