一、靶材黑化中毒的原因
靶材中(zhong)毒(du)是由于在濺射過程中(zhong)正(zheng)離子(zi)在靶材表面積累，沒有被中(zhong)和(he)。結(jie)果，目標(biao)表面上(shang)的負偏壓逐漸(jian)減小(xiao)。最后，目標(biao)中(zhong)毒(du)干脆(cui)停止(zhi)工(gong)作。
影響(xiang)靶中(zhong)毒(du)的因素主要是反(fan)應(ying)(ying)氣體(ti)和濺射(she)氣體(ti)的比例，反(fan)應(ying)(ying)氣體(ti)過量就會導致靶中(zhong)毒(du)。反(fan)應(ying)(ying)濺射(she)工藝進行過程(cheng)中(zhong)靶表面(mian)(mian)濺射(she)溝(gou)道區(qu)域內出現被(bei)反(fan)應(ying)(ying)生成物(wu)(wu)覆蓋或(huo)反(fan)應(ying)(ying)生成物(wu)(wu)被(bei)剝離而重新暴露(lu)金(jin)屬表面(mian)(mian)此消彼長的過程(cheng)。
如果(guo)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)的(de)生(sheng)成(cheng)速率(lv)大于(yu)化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)被剝離的(de)速率(lv)，化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)覆蓋(gai)面(mian)積增加(jia)(jia)(jia)。在一定功率(lv)的(de)情(qing)況下，參與化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)生(sheng)成(cheng)的(de)反應(ying)氣體(ti)量(liang)增加(jia)(jia)(jia)，化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)生(sheng)成(cheng)率(lv)增加(jia)(jia)(jia)。如果(guo)反應(ying)氣體(ti)量(liang)增加(jia)(jia)(jia)過度，化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)覆蓋(gai)面(mian)積增加(jia)(jia)(jia)，如果(guo)不(bu)能及時(shi)調整(zheng)反應(ying)氣體(ti)流(liu)量(liang)，化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)覆蓋(gai)面(mian)積增加(jia)(jia)(jia)的(de)速率(lv)得不(bu)到抑制，濺射溝道將進(jin)一步被化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)覆蓋(gai)，當濺射靶被化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)物(wu)(wu)(wu)全部覆蓋(gai)的(de)時(shi)候，靶完全中毒，在靶面(mian)上沉積一層化(hua)(hua)(hua)(hua)合(he)(he)金屬膜。使其很難被再(zai)次(ci)反應(ying)。
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二、靶材中毒現象
1、正離(li)子(zi)(zi)堆積：靶(ba)中毒(du)時，靶(ba)面形成一層(ceng)(ceng)絕(jue)緣膜，正離(li)子(zi)(zi)到達陰(yin)極靶(ba)面時由于絕(jue)緣層(ceng)(ceng)的阻擋，不能直接進入(ru)陰(yin)極靶(ba)面，而是(shi)堆積在(zai)靶(ba)面上，容易產生冷場致(zhi)弧放電---打弧，使陰(yin)極濺射無法進行下(xia)去。
2、陽極(ji)消失(shi)：靶中(zhong)毒時，接(jie)地的真空室壁上(shang)也沉積了絕緣膜，到達陽極(ji)的電子無法(fa)進入(ru)陽極(ji)，形成陽極(ji)消失(shi)現象。
三、靶材中毒怎么解決
1、使用中(zhong)頻(pin)電源或射(she)頻(pin)電源代(dai)替直(zhi)流電源。
2、采(cai)用閉環控制控制反(fan)應氣(qi)體的進氣(qi)量。
3、采用雙靶材。
4、控(kong)制鍍膜模(mo)式(shi)的變化：鍍膜前(qian)采集靶中毒(du)的滯后效應曲線，使進氣流(liu)量控(kong)制在靶中毒(du)前(qian)，工藝始終處于沉(chen)積速率急劇(ju)下降(jiang)前(qian)的模(mo)式(shi)。
為減少靶材中(zhong)毒，技術人員常采用以下方(fang)法：
1、分別(bie)向基板和(he)靶材附近送入反應(ying)氣(qi)體(ti)和(he)濺射氣(qi)體(ti)，形成壓(ya)力梯度。
2、提高(gao)排氣率。
3、氣體脈(mo)沖引(yin)入。
4、等離子監測(ce)等。
