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等离子体中的电弧问题-广东振华真空镀膜设备

对于任何溅射工艺来说,“电弧放电”是一个常见的问题,如果维护不当,或更未积极地加以消除,则可能导致灾难性的后果。当我们说“电弧”时,是指施加到溅射靶表面的电势在沉积过程中通过等离子体短路到地。这种高能量电势会严重损坏所使用的设备(电源,阴极组件,磁性增强材料,基板等),并且很可能会对靶材本身造成损坏,具体取决于所消耗的能量。

等离子体中产生电弧的潜在原因有很多,但在这里我们仅处理一个可能引起关注的领域,要解决的是暗区屏蔽在磁性增强阴极设计中的作用。通过设计,并根据磁性增强阴极内的几何构型,在靶周围的等离子体内创建了“暗区”。这是通过将撞击离子与阴极组件所产生的电和磁分量引向靶表面而创建的,以便用足够的能量引导带电粒子(气态离子)朝着基材,以便破坏靶材料内的原子键,将它们溅射出来。为了促进该动量传递的方向性和位置,在阴极周围配置了一个处于地电位的暗区屏蔽,以阻止等离子体。该接地电位的确切位置或放置对于提高创建暗区(不存在等离子体的区域)的效率和避免飞弧到地的效率至关重要。为了提高创建此暗区的效率,大多数黑暗空间屏蔽都是可调整的。机械调整通常只能在“ Z”或垂直高度方向上进行更改;设计中固定了“ X”和“ Y”(水平)方向,通常在3-6mm左右。通常可以在“ Z”方向上调整暗区屏蔽的位置,以适应靶材和/或背板配置的不同厚度。应不断调整暗区屏蔽,使其在靶表面之外延伸约3-6 mm。这将在等离子体中建立接地电势,从而在远离靶材的外周的地方创建一个暗空间,从而降低溅射靶材通过等离子体电弧形式接地的可能性。

因此,当在系统内更换靶材并在给定的阴极内更换厚度不同的靶材时,请检查深色屏蔽罩是否超出了靶材表面并达到了3-6mm的临界距离。此外,在更换靶材时,请确保在暗区屏蔽层和靶材表面的周边之间没有任何堆积或掉落的可能会导致短路的碎屑或薄片。最后,请确保暗区屏蔽罩均匀地放置在目标的外围周围。同样,该间距在所有方向上均应约为3-6mm。