磁控溅射靶材的根瘤的形成

磁控溅射靶材的根瘤的形成 磁控溅射是由于各种各样的行业，如薄膜太阳能电池，半导体，光学，装饰涂料，耐磨和防腐蚀保护应用的高度重视的技术。 据观察，在过去，在某些情况下，当溅射金属或陶瓷材料，结节表面形成溅射赛马场附近地区（自动转存面积），有时甚至在赛马场区域目标（图 1）。 他们通常拥有一个到岗，圆锥或金字塔形状。 结节往往沉积运行收益增长。 最终，他们可以覆盖超过 30％的目标的表面区域。 形成结节会带来不同的效果，如溅射速率，溅射原子的角分布的变化，增强电弧放电过程中漂移和不稳定，这反过来缺陷的结果，并导致质量差溅射薄膜。 涂层系统已被关闭经常清洗目标表面结节和碎片。 这会导致非预期的停机时间和降低生产速度。 目标表面上形成结节，因此极不可取的。 尽管这是一个严重的工业问题，一般有什么结果结节的增长，这是很重要的工艺参数的理解缺乏，以及如何解决这个问题。 因此，这篇文章的目的是阐明根瘤的形成机制，对靶材的关键工艺参数和提供解决方案以及一些轻。 图 1 。 A）扫描电镜图像显示结节形态。 从 Lippens 等。 [4] B）ITO 靶材的黑色结节（图像 - Gencoa 有限公司提供）; C）在 Si靶材结节（图像 - Faradox 储能公司提供）。 根瘤的生长机制 观察视锥细胞的离子轰击阴极的历史可以追溯到早在1942 年[1]。 从那时起，这种现象一直受到学术界和工业界的科学家和工程师的兴趣。 韦纳锥的形成[2]进行了广泛的研究工作。 基于实验证据韦纳的结论，在溅射从另一个源提供的某些杂质原子或原子的极少量可以给离子轰击surfaces.The比种子诱导锥增长所需的主要原子可以上升到种子锥形成低至 1 500 人，分别为钼 - 铜的情况下证明。 有趣的是，它也表明，种子原子材料具有较低的溅射率，但必须表现出了较高的熔点。 存款锥也可以出现更大的通量是一个较低的熔点金属热的熔点较高的金属，它是离子轰击下存放。 在低离子轰击能量（<1keV，即典型的磁控溅射应用）高温（〜⅓的熔点）为种子锥现象发生的重要。 当溅射金属靶材，氧或氮原子的痕迹阻碍表面原子的运动，因此种子锥形成。 离子轰击溅射阈值附近的直单晶晶须，这受到更高的能量轰击时，往往转换成锥增长的结果。 韦纳强调，种子锥晶须生长，吸附原子表面运动和溅射效果之间的相互作用的结果。 溅射靶材料已最常报告的有结节增长的问题是铟锡合金和铟锡氧化物（ITO）[3-9]。 这主要是由于的ITO ...