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暗区屏蔽罩-广东振华真空镀膜设备

有很多原因导致在溅射过程中的等离子体沉积过程中可能产生电弧问题。在溅射过程中,除非需要进行反应性沉积,否则通常为氩气的气体将从中性状态或绝缘状态转变为带电或导电状态。这是由于失去了外部电子,从而在分子上留下了正电荷。然后,这些带正电的粒子(离子)电场和磁场的作用下射向溅射靶。在大多数情况下,可以通过撞击靶原子的离子来控制该导电等离子体,打破原子键,将被逐出的原子推向基板,以产生高质量的薄膜,但有时该过程不是那样,而是在等离子体中形成电弧。电弧是从等离子体到地电势的高功率密度短路。这是由于工作气体实际上比薄膜沉积通常所需的更具活性,即更具导电性。导致这种过度活跃状态的原因有很多,有些是机械的,有些是电的,有些仅仅是靶表面本身的形貌表现或缺陷,例如凹坑,空隙,裂缝或突起。所有这些因素会局部增加等离子体内的功率密度,并导致电弧。这是最常见的一种,也是最容易纠正的一种。

由于这是最容易解释的问题,也是最容易解决的问题之一,所以我当然选择了此问题进行讨论。暗区屏蔽罩通常是简单的金属环或某种形式的可调突出物,其延伸超过靶表面并以预定的距离围绕靶的外周边等距分布。暗区屏蔽罩应处于接地电位。在沉积过程中,靶材在表面上具有高电势。如果有任何杂物搭桥靶与暗区屏蔽罩之间的间隙,例如从挡板,目标,屏蔽,腔室壁等上掉落的累积材料,则会在内部造成短路和/或电弧等离子。通常,这对靶和沉积系统都是非常有害的。

沉积系统中的暗区屏蔽罩应可调节,横向和纵向均可调节。安装新靶时,请确保靶外围和暗区屏蔽之间的间隙在靶整个圆周上的距离均匀。间隙距离通常被设计为大约2-4mm左右。从一个位置到另一位置的间隙距离的任何变化都将改变装置的阻抗,并可能在存在最短间隙距离的任何地方向地电位产生电弧。另外,面向溅射靶的暗区屏蔽罩的边缘应略微超出靶表面或至少与之平齐。这会在沉积过程中在靶边缘附近创建实际的“暗区”或更确切地说不存在等离子体的区域。这防止了从靶的沉积以及在等离子体内的再沉积沿暗区屏蔽罩的边缘或靶的边缘堆积。这两种有害情况最终都将导致间隙距离减小,并最终使靶或电弧短路到地电位。安装新的靶材后,应小心检查此高度,因为靶材的厚度可能会有所不同。如果某些靶粘结到背板上,而有些则没有,则尤其如此。沿着暗区屏蔽罩的边缘或目标的边缘积聚,这两种有害情况最终都将导致间隙距离减小,并最终使靶或电弧短路到地电位。