一、靶材黑化中毒的原因

靶材中(zhong)毒(du)是(shi)由于在(zai)濺射過程中(zhong)正離子在(zai)靶材表(biao)面(mian)積累，沒(mei)有被(bei)中(zhong)和。結果，目標表(biao)面(mian)上的(de)負(fu)偏(pian)壓逐漸減小。最后，目標中(zhong)毒(du)干脆(cui)停止工作。

影響(xiang)靶中毒(du)(du)的(de)(de)(de)因素(su)主要是反應(ying)氣體和濺射氣體的(de)(de)(de)比例，反應(ying)氣體過量就會導致靶中毒(du)(du)。反應(ying)濺射工藝進行過程中靶表面濺射溝道區域內出現被(bei)反應(ying)生成物覆蓋或反應(ying)生成物被(bei)剝離而重新(xin)暴露(lu)金屬表面此(ci)消彼長(chang)的(de)(de)(de)過程。

如(ru)(ru)果(guo)化合(he)物的(de)生(sheng)成速率(lv)大于化合(he)物被剝(bo)離的(de)速率(lv)，化合(he)物覆(fu)(fu)蓋(gai)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)。在一定功(gong)率(lv)的(de)情況下，參與化合(he)物生(sheng)成的(de)反(fan)應(ying)氣體量增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，化合(he)物生(sheng)成率(lv)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)。如(ru)(ru)果(guo)反(fan)應(ying)氣體量增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)過度，化合(he)物覆(fu)(fu)蓋(gai)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)，如(ru)(ru)果(guo)不(bu)能及時調(diao)整反(fan)應(ying)氣體流量，化合(he)物覆(fu)(fu)蓋(gai)面(mian)積(ji)增(zeng)(zeng)加(jia)(jia)(jia)的(de)速率(lv)得不(bu)到(dao)抑制，濺射(she)溝道將進一步被化合(he)物覆(fu)(fu)蓋(gai)，當(dang)濺射(she)靶被化合(he)物全部(bu)覆(fu)(fu)蓋(gai)的(de)時候，靶完(wan)全中毒，在靶面(mian)上沉(chen)積(ji)一層化合(he)金屬(shu)膜。使其很難被再次反(fan)應(ying)。

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二、靶材中毒現象

1、正離子堆積：靶(ba)中毒時，靶(ba)面形成一層絕(jue)緣(yuan)(yuan)膜，正離子到達陰極靶(ba)面時由于(yu)絕(jue)緣(yuan)(yuan)層的(de)阻擋，不能直接進入(ru)陰極靶(ba)面，而是堆積在靶(ba)面上(shang)，容易(yi)產生冷場致(zhi)弧放電---打弧，使(shi)陰極濺射無法(fa)進行下去。

2、陽(yang)極(ji)消(xiao)失：靶中毒時，接地的(de)真空室壁上也沉積(ji)了絕緣膜(mo)，到達陽(yang)極(ji)的(de)電子無(wu)法進(jin)入陽(yang)極(ji)，形成(cheng)陽(yang)極(ji)消(xiao)失現象(xiang)。

三、靶材中毒怎么解決

1、使用(yong)中(zhong)頻電(dian)源(yuan)或射頻電(dian)源(yuan)代替直流電(dian)源(yuan)。

2、采用(yong)閉環(huan)控制(zhi)控制(zhi)反(fan)應(ying)氣(qi)體的(de)進(jin)氣(qi)量(liang)。

3、采用雙靶材。

4、控制鍍膜模式(shi)(shi)的變化：鍍膜前采(cai)集靶中毒(du)的滯后效應(ying)曲線，使(shi)進氣流量(liang)控制在(zai)靶中毒(du)前，工(gong)藝始終(zhong)處(chu)于沉積速率急劇下降前的模式(shi)(shi)。

為減少靶材中(zhong)毒，技術人員常(chang)采用以下方法：

1、分別向基板(ban)和靶材附近送(song)入反應氣(qi)體和濺射氣(qi)體，形(xing)成壓力梯度(du)。

2、提高排(pai)氣率。

3、氣(qi)體脈沖引入。

4、等離子(zi)監測等。