2023-03-08
生产中使用的冷却水温度与镀膜线实际水温存在差异,导致使用过程中靶材开裂。一般来说,轻微的裂纹不会对镀膜生产产生很大的影响。但当靶材有明显裂纹时,电荷很容易集中在裂纹边缘,导致靶材表面异常放电。放电会导致落渣、成膜异常、产品报废增加。
裂纹形成通常发生在陶瓷溅射靶材(如氧化物、碳化物、氮化物等)和脆性材料溅射靶材(如铬、锑、铋等)中。在本文中,我们将简要讨论为什么溅射靶材会开裂以及可以采取哪些预防措施来避免这种情况?
陶瓷或脆性材料目标始终包含固有应力。这些内应力是在靶材制造过程中产生的。此外,这些应力不能通过退火过程完全消除,因为它是这些材料的固有特性。在溅射过程中,轰击的气体离子将其动量传递给目标原子,为它们提供足够的能量来脱离晶格。这种放热动量传递增加了目标的温度,在原子水平上可能达到1,000,000摄氏度。这些热冲击将靶材中已经存在的内部应力增加到许多倍。在这种情况下,如果不注意适当的散热,靶材可能会破裂。
为了防止靶材开裂,重要的考虑因素是散热。这需要水冷机制来去除靶材中不需要的热能。可以通过短时间内提高功率给靶材带来热冲击。此外,还可以将靶材粘合到背板上,这不仅为目标提供支撑,而且还促进靶材与水之间更好的热交换。如果靶材开裂但粘合到背板上,它仍然可以毫无问题地使用。
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