钛靶(ba)镍靶(ba)等(deng)靶材(cai)在(zai)使(shi)用过(guo)程中，其(qi)表(biao)面逐(zhu)渐会产生(sheng)一(yi)种(zhong)黑(hei)色颗(ke)粒状(zhuang)物(wu)质，我(wo)们称之为(wei)黑(hei)化物，或是说靶材(cai)中(zhong)毒。靶(ba)材黑(hei)化(hua)中毒(du)容(rong)易(yi)产生(sheng)诸(zhu)多(duo)问(wen)题，影(ying)响(xiang)产(chan)品的(de)质(zhi)量。因此(ci)分(fen)析靶材黑化(hua)中毒的原(yuan)因就显得(de)十分(fen)重(zhong)要，凯(kai)泽(ze)金(jin)属(shu)结(jie)合(he)多(duo)年(nian)的(de)靶材(cai)深(shen)加(jia)工和相(xiang)关资(zi)料(liao)，将导(dao)致靶(ba)材(cai)黑(hei)化中(zhong)毒的原因(yin)，剖(pou)析如下，以此共勉(mian)学(xue)习(xi)。
1、靶(ba)材密度低(di)
靶材(cai)的(de)密(mi)度(du)低(di)是靶材黑(hei)化(hua)中毒(du)的(de)一个(ge)主(zhu)要(yao)原因。密度低，增(zeng)加(jia)放电(dian)，加(jia)速(su)黑(hei)化(hua)，反之(zhi)，靶(ba)材密度高，材(cai)质(zhi)致密(mi)，可减(jian)少(shao)放(fang)电及(ji)延(yan)缓(huan)黑化。减(jian)小(xiao)ito粉(fen)微粒(li)直(zhi)径，使微(wei)粒(li)之(zhi)间空隙(xi)小(xiao)，则(ze)密度(du)也可提高。靶(ba)材的(de)密度(du)对靶(ba)材的(de)各(ge)项技(ji)术(shu)指标都(dou)有影响，随着(zhe)密度(du)增(zeng)高(gao)，各项指标(biao)都有(you)较大(da)的改(gai)善。
2、气(qi)体含(han)量高(gao)
杂质气(qi)体(ti)含(han)量高也是造成(cheng)靶材(cai)黑(hei)化(hua)中毒的(de)原因(yin)。杂质气体(ti)主(zhu)要(yao)来(lai)自(zi)真空室(shi)的脱(tuo)气、基(ji)片运(yun)载车的脱气、真(zhen)空(kong)室(shi)漏(lou)气、背(bei)景(jing)真(zhen)空(kong)度(du)低等(deng)原因(yin)。要想改(gai)善这一(yi)问题，可(ke)以(yi)使(shi)基片运载车暴露(lu)在空气(qi)中(zhong)的时间(jian)缩(suo)短(duan)，吸附少(shao)脱气(qi)快。
3、表面(mian)杂(za)质多
靶材黑化(hua)中毒的原因还(hai)因(yin)为靶(ba)材表(biao)面杂(za)质多，与(yu)靶材(cai)表面(mian)光(guang)洁度(du)和清洁(jie)度有关(guan)。表(biao)面(mian)光(guang)洁度高，使(shi)得电(dian)子在(zai)靶材(cai)表(biao)面运(yun)动规(gui)则(ze)性强，因(yin)而(er)产生(sheng)微(wei)粒(li)的几(ji)率减(jian)少(shao)。靶材表面(mian)杂(za)质会使靶材导电(dian)性能变差(cha)，从(cong)而(er)导(dao)致电(dian)荷(he)积累而引发放电，加速靶材(cai)表(biao)面黑化。在(zai)有(you)条件的情(qing)况(kuang)下(xia),可(ke)用软抛(pao)光方法(fa)和(he)超声波(bo)设备(bei)处(chu)理(li)靶材表面(mian)。
4、成(cheng)分比(bi)例(li)不当
成(cheng)分(fen)比(bi)例(li)不正确也容(rong)易(yi)导(dao)致(zhi)靶(ba)材(cai)黑化中毒(du)，由于氧(yang)化铟和(he)氧(yang)化(hua)锡的溅(jian)射(she)速(su)率有(you)较(jiao)大差异，靶(ba)材(cai)表面黑(hei)化物的成(cheng)分多为氧化(hua)铟，因(yin)此(ci)适(shi)当比例的(de)氧化铟和(he)氧化写放电(dian)及(ji)黑化(hua)无(wu)的(de)生成(cheng)将有(you)所(suo)减轻(qing)和(he)延(yan)缓(huan)。或(huo)适当(dang)调(diao)节氧(yang)和氩(ya)的(de)比例也可以(yi)在 一(yi)定(ding)程度上(shang)改善(shan)放电(dian)和(he)黑(hei)化。
5、功率密度(du)低(di)
靶材(cai)溅射功率(lv)密(mi)度低(di)也是靶材中(zhong)毒(du)黑化(hua)的原(yuan)。靶材溅(jian)射(she)功率密度(du)高(gao)，黑(hei)化(hua)减轻，但(dan)放电增多(duo)。靶(ba)材溅(jian)射(she)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)低(di)则(ze)黑(hei)化较(jiao)严重(zhong)，放(fang)电(dian)减少(shao)。考虑到(dao)产能(neng)的因素(su)，功率(lv)密度(du)一(yi)般设为(wei)2-2.5W/cm。
6、表面(mian)温度(du)低(di)
靶材黑化(hua)中毒(du)也与(yu)表(biao)面温(wen)度有(you)关，若(ruo)表面(mian)温(wen)度(du)低(di)于(yu)200℃，黑(hei)化(hua)较严(yan)重(zhong)。若表面温度高(gao)于(yu)350℃，黑(hei)化(hua)显(xian)著(zhu)减(jian)轻同(tong)时放(fang)电(dian)减少。
7、间(jian)隙(xi)数(shu)量(liang)多
靶材(cai)黑化中(zhong)毒与靶材之间(jian)间(jian)隙大(da)小和多(duo)少有关(guan)，间隙(xi)数量(liang)以越(yue)少(shao)越好。黑(hei)化物(wu)质较(jiao)先产生(sheng)在(zai)靶材(cai)间(jian)隙(xi)之(zhi)间，且较(jiao)严(yan)重，这是靶(ba)材(cai)间的缝(feng)隙破坏(huai)了靶(ba)材(cai)表面电(dian)子(zi)的(de)定(ding)向(xiang)运(yun)动所致。因(yin)而(er)靶(ba)材(cai)尺(chi)寸选(xuan)择(ze)时要尽量用(yong)长尺寸的(de)，以(yi)减少缝(feng)隙(xi)数(shu)量，并(bing)在(zai)绑定(ding)时尽(jin)可(ke)能(neng)准(zhun)确地(di)将间(jian)隙(xi)控制在0.2-0.4mm之间(jian)，这将(jiang)略延缓(huan)黑(hei)化过程。
综上来(lai)看，靶(ba)材(cai)黑(hei)化中毒的原(yuan)因有靶材密度低，杂(za)质(zhi)气体含(han)量(liang)高，表(biao)面(mian)杂质多(duo)，成(cheng)分比例(li)不当，功率密度(du)低(di)等(deng)七个原因(yin)。了(le)解靶(ba)材(cai)中毒黑(hei)化(hua)的(de)原(yuan)因，有利于(yu)采取相应措(cuo)施解决(jue)黑(hei)化问题，对(dui)改善(shan)产品质(zhi)量起(qi)到一(yi)定(ding)作用。宝鸡(ji)市凯(kai)泽(ze)金属(shu)材(cai)料有限(xian)公(gong)司(si)是一家研发(fa)生产(chan)钛(tai)靶(ba)、铬靶、锆靶、镍(nie)靶、钛铝(lv)靶(ba)、钛(tai)丝、钛(tai)加工(gong)件(jian)、钛锻件等金属材(cai)料为(wei)主(zhu)的(de)高(gao)新(xin)技术(shu)企业(ye)，十(shi)余(yu)年专注于溅射靶(ba)材、镀膜靶材、平面(mian)多弧靶材(cai)研发(fa)、生(sheng)产(chan)，靶材组(zu)织(zhi)结(jie)构均匀、溅(jian)射(she)成膜(mo)性能(neng)优异(yi)，如(ru)果(guo)您(nin)对靶(ba)材有(you)疑(yi)问或需要(yao)，欢(huan)迎联(lian)系凯(kai)泽金(jin)属。
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