ปัจจัยที่ส่งผลต่อพิษเป้าหมายในแมกนีตรอนสปัตเตอร์คืออะไร

ขั้นแรก การก่อตัวของสารประกอบโลหะเป้าหมาย

ในกระบวนการสร้างสารประกอบจากพื้นผิวเป้าหมายที่เป็นโลหะผ่านกระบวนการสปัตเตอร์แบบรีแอกทีฟ สารประกอบเกิดขึ้นที่ใด เนื่องจากอนุภาคของก๊าซปฏิกิริยาชนกับอะตอมบนพื้นผิวเป้าหมายเพื่อสร้างปฏิกิริยาเคมีเพื่อสร้างอะตอมของสารประกอบ ซึ่งมักจะเป็นปฏิกิริยาคายความร้อน ปฏิกิริยาจึงทำให้เกิดความร้อน ต้องมีวิธีการนำออก มิฉะนั้น ปฏิกิริยาเคมีจะไม่สามารถดำเนินต่อไปได้ การถ่ายเทความร้อนระหว่างก๊าซเป็นไปไม่ได้ภายใต้สุญญากาศ ดังนั้นปฏิกิริยาเคมีจึงต้องเกิดขึ้นบนพื้นผิวที่เป็นของแข็ง ผลิตภัณฑ์สปัตเตอร์รีแอกทีฟจะดำเนินการบนพื้นผิวเป้าหมาย พื้นผิวของซับสเตรต และพื้นผิวที่มีโครงสร้างอื่นๆ เป้าหมายของเราคือการสร้างสารประกอบบนพื้นผิวของซับสเตรต การสร้างสารประกอบบนพื้นผิวอื่นเป็นการสิ้นเปลืองทรัพยากร การเริ่มต้นสร้างสารประกอบบนพื้นผิวเป้าหมายเป็นแหล่งของอะตอมของสารประกอบ แต่ต่อมาได้กลายเป็นอุปสรรคต่อการจัดหาอะตอมของสารประกอบเพิ่มเติมอย่างต่อเนื่อง

ประการที่สอง ปัจจัยที่มีอิทธิพลต่อพิษเป้าหมาย

ปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อพิษเป้าหมายคืออัตราส่วนของก๊าซปฏิกิริยาต่อก๊าซสปัตเตอร์ ก๊าซปฏิกิริยาที่มากเกินไปจะนำไปสู่พิษเป้าหมาย ในระหว่างกระบวนการสปัตเตอร์รีแอกทีฟ พื้นที่ช่องสปัตเตอร์บนพื้นผิวเป้าหมายถูกปกคลุมด้วยผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาถูกลอกออกเพื่อให้เผยผิวโลหะอีกครั้ง ถ้าอัตราการก่อรูปของสารประกอบมากกว่าอัตราที่สารประกอบถูกลอกออก พื้นที่ที่ปกคลุมโดยสารประกอบนั้นจะเพิ่มขึ้น ในกรณีของพลังงานจำนวนหนึ่ง ปริมาณของก๊าซปฏิกิริยาที่มีส่วนร่วมในการก่อตัวของสารประกอบจะเพิ่มขึ้น และอัตราการเกิดสารประกอบจะเพิ่มขึ้น ถ้าปริมาณของก๊าซปฏิกิริยาเพิ่มขึ้นมากเกินไป พื้นที่ที่ครอบคลุมโดยสารประกอบจะเพิ่มขึ้น หากไม่สามารถปรับอัตราการไหลของก๊าซปฏิกิริยาได้ทันเวลา อัตราการเพิ่มขึ้นของพื้นที่ที่สารประกอบปกคลุมจะไม่สามารถระงับได้ และสารประกอบจะครอบคลุมช่องสปัตเตอร์เพิ่มเติม เมื่อเป้าหมายสปัตเตอร์ถูกปกคลุมด้วยสารประกอบอย่างสมบูรณ์ เมื่อเป้าหมายเป็นพิษอย่างสมบูรณ์

ประการที่สามปรากฏการณ์พิษเป้าหมาย

(1) การสะสมไอออนบวก: เมื่อเป้าหมายเป็นพิษ จะเกิดฟิล์มฉนวนขึ้นบนพื้นผิวเป้าหมาย เมื่อไอออนบวกไปถึงพื้นผิวเป้าหมายของแคโทด เนื่องจากการปิดกั้นของชั้นฉนวน ไอออนเหล่านี้ไม่สามารถเข้าสู่พื้นผิวเป้าหมายของแคโทดโดยตรง แต่จะสะสมอยู่ที่พื้นผิวเป้าหมาย ซึ่งมีแนวโน้มที่จะเกิดสนามเย็น Arc Discharge— Arc Strike ที่ป้องกันไม่ให้สปัตเตอร์ดำเนินต่อไป

(2) แอโนดหายไป: เมื่อเป้าหมายถูกวางยาพิษ ฟิล์มฉนวนก็จะถูกฝากไว้บนผนังของห้องสุญญากาศที่มีสายดิน และอิเล็กตรอนที่ไปถึงแอโนดจะไม่สามารถเข้าสู่ขั้วบวกได้ ส่งผลให้ขั้วบวกหายไป

ประการที่สี่ คำอธิบายทางกายภาพของพิษเป้าหมาย

(1) โดยทั่วไป ค่าสัมประสิทธิ์การปล่อยอิเล็กตรอนทุติยภูมิของสารประกอบโลหะจะสูงกว่าค่าสัมประสิทธิ์ของโลหะ หลังจากที่เป้าหมายถูกวางยาพิษ พื้นผิวของเป้าหมายจะถูกปกคลุมด้วยสารประกอบโลหะ หลังจากถูกทิ้งระเบิดด้วยไอออน จำนวนอิเล็กตรอนทุติยภูมิที่ปล่อยออกมาจะเพิ่มขึ้น ซึ่งช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพของพื้นที่ การนำไฟฟ้าลดอิมพีแดนซ์ของพลาสม่าส่งผลให้แรงดันสปัตเตอร์ลดลง ดังนั้นอัตราการสปัตเตอร์จะลดลง โดยทั่วไป แรงดันสปัตเตอร์ของแมกนีตรอนสปัตเตอร์อยู่ระหว่าง 400V ถึง 600V เมื่อเกิดพิษเป้าหมาย แรงดันสปัตเตอร์จะลดลงอย่างมาก

(2) อัตราการสปัตเตอร์ของเป้าหมายโลหะและเป้าหมายแบบผสมแตกต่างกัน โดยทั่วไป ค่าสัมประสิทธิ์การสปัตเตอร์ของโลหะจะสูงกว่าค่าของสารประกอบ ดังนั้นอัตราการสปัตเตอร์จึงต่ำหลังจากเป้าหมายเป็นพิษ

(3) ประสิทธิภาพการสปัตเตอร์ของก๊าซปฏิกิริยาสปัตเตอร์ต่ำกว่าก๊าซเฉื่อยโดยเนื้อแท้ ดังนั้นเมื่อสัดส่วนของก๊าซปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น อัตราการสปัตเตอร์โดยรวมจะลดลง

ประการที่ห้า วิธีแก้ปัญหาพิษเป้าหมาย

(1) ใช้แหล่งจ่ายไฟความถี่กลางหรือแหล่งจ่ายไฟความถี่วิทยุ

(2) นำการควบคุมการไหลเข้าของก๊าซปฏิกิริยาแบบวงปิด

(3) การใช้เป้าหมายแฝด

(4) ควบคุมการเปลี่ยนโหมดการเคลือบ: ก่อน การเคลือบผิว รวบรวมเส้นโค้งเอฟเฟกต์ฮิสเทรีซิสของการเป็นพิษเป้าหมาย เพื่อให้กระแสลมเข้าถูกควบคุมที่ด้านหน้าของเป้าหมายเป็นพิษ เพื่อให้แน่ใจว่ากระบวนการอยู่ในโหมดเสมอก่อนที่อัตราการสะสมจะลดลงอย่างรวดเร็ว