影响磁控靶点火电压的几个因素

2012-11-10

  下面核心介绍干扰磁控靶起动线电压的环境因素:空气有压力、电源适配器包括靶材。

1.关于巴-刑曲线

  在工作气体种类、成分、气压和阴极材料已确定及其它条件不变的条件下,阴-阳两极间的气体放电点火电压的高低可由巴-刑定律来说明,气体点燃电压Uz不仅和气压P、极间距d有关,而且和P与d的乘积有关(即Uz是P×d乘积的函数,不是单独是P或d的函数)。巴-刑曲线的左侧与下侧是不能形成自持放电区域;右上侧是可以形成稳定自持放电区域;磁控溅射通常工作在巴-刑曲线的左支。利用这个规律,在放电部件(磁控靶、引出电极等)的结构设计中,通过调整结构间隙的手段来控制各电极对屏蔽罩、金属腔体间的放电和打弧。从巴-刑曲线可以看出,由阴-阳极,真空腔体等组成的放电系统中,如果极间距等于零,形成短路;如果距离过大(电压不过高)形成断路;只有距离适当,才能自持辉光放电。根据巴-刑曲线,当极间距小于1.5~2mm,间隙的深度为8~10mm(10-1 Pa)无接触时,即使极间有上千伏的电位差,仍然不能放电和打弧.,也是真空机械设计中,为了防止不是等电位电极间打火放电而经常采用的所谓“间隙保护”设计的理论依据。

2. 气体压力对点火电压的影响

  在磁控靶溅射镀膜等等工艺设备过程中 中,是因为磁控靶的阴-阳极间隔距离业已确定好就算一些整体上未变的值,业务实验室空气的阻力值在必须的(举列0.1Pa~10Pa)範圍内直接影响将会会对起动装置电流电压值形成不大的直接影响,总的直接影响态势为:如今业务实验室空气的阻力值的逐层增大,自动上链的效率降低了等不良情况的发生,磁控靶起动装置电流电压值某些降低了。各个的磁控靶、各个面料的靶材,靶启辉起动装置的业务实验室空气压强不绝同样。

3. 电源对点火电压的影响

  在一样情况下,选择rfrf射频靶外接24v岗位的电压比选取频或交流电靶外接24v岗位的电压,磁控靶金属电极起火,输出功率和业务(溅射)输出功率均会要减少;选择rfrf射频、中频正弦函数半波或脉冲造成的靶外接24v岗位的电压,比选粉红噪声率同一种正弦波形靶外接24v岗位的电压,金属电极起火,输出功率和业务(溅射)输出功率均会要减少;

4. 靶材对点火电压的影响

  (1) 金属电极靶材的有所差异所选材质,因溅射的能量消耗阀值的有所差异,基本溅射“逸出功”较小的金属电极靶材,其起火电压降电流和工作上的电压降电流要低有一下,于己则会高有一下。   (2) 铁永磁铁靶材(铁、钴、镍、氮化铁等)和铁素体靶材,会偏转和增多阴离子溅射靶面磁感线对磁控靶会造成作用。靶面磁感线的缩减,使磁控靶要很高的交流电压也能启动起辉。   (3) 起动装置端电流电压值值与磁控靶靶材溅射范围和抽真空系统腔体的物理设备尽寸大大小小关干。靶材溅射范围大,亦或是抽真空系统腔体的物理设备尽寸大,合理内充运行气休的千万数目值较多,在同一条阴-阳极端电流电压值值下,运行气休举例氩气电离出导电正正离子和智能亦变多,引致起动装置端电流电压值值回落(在渡膜时还能会造成磁控靶溅射端电流电压值值相应层次上的降低了)。

5. 磁控溅射镀膜靶电源的空载电压

  (1) 靶电原输出精度的轻载端线电压包括供磁控靶“起火起辉”用,其峰峰值端线电压大概可构成三挡,即:800V-1KV-1.2(或1.3)KV左古。   (2) 每次大概需要在5KW下面的靶供电的输出电阻电阻值变压器变压器轻载电流的峰-阀值Vp-p大部分在1~1.3KV影响;5KW上的靶供电其的输出电阻电阻值的变压器变压器轻载电流的峰-阀值Vp-p每次大概需要在800~1KV;且供电耗油率越大, 其的输出电阻电阻值的变压器变压器轻载电流越比较接近于偏小值。   (3) 铁永久磁铁靶材(铁、钴、镍、氮化铁)和其他的铁素体靶材,在挑选靶交流开关电源读取的满载端电压值时,须取舍靶交流开关电源读取满载端电压值峰-谷值Vp-p范围内的偏大目标值。