Один. Що таке «забруднення порожнини»?
Забруднення порожнини – це не просто «бруд».
Під час процесу PVD внутрішня стінка порожнини поступово покривається різними матеріалами:
1. Метал бризнув з мішені
2. Сполуки, утворені реакційноздатними газами
3. Змішаний шар осадження з кількох матеріалів
Результат: первісна «металева порожнинна поверхня» поступово перетворюється на «складну функціональну плівку».
Два. Чому забруднення впливає на виділення?
Розряд відбувається не тільки на матеріалі мішені.
Вся порожнина є частиною електричного поля та руху електронів.
Отже, властивості поверхні порожнини безпосередньо впливають на:
1. Електронна емісія
2. Накопичення заряду
3. Локальний розподіл електричного поля
Іншими словами, порожнина є не тільки ємністю, а й частиною розрядної системи.
По-третє. Перша зміна: змінена вторинна емісія електронів
Здатності різних матеріалів до емісії електронів дуже відрізняються.
Коли порожнина вкрита різними шарами плівки:
1. Деякі ділянки легше вивільняють електрони.
2. Деякі області випромінюють електрони важче.
Результат: змінився розподіл джерел електронів.
чотири. Друга зміна: проблема накопичення заряду
Якщо шар забруднення є ізоляційним або напів{0}}ізоляційним матеріалом:
1. Поверхневий заряд легко накопичується
2. Локальні спотворення електричного поля
Це призведе до:
Відхилення розряду
Локалізовані аномальні виділення
Підвищена нестабільність
П'ять. Третя зміна: шлях розряду "перевизначено"
Спочатку шлях розряду визначався:
1. Електричне поле
2. Магнітне поле
3. Геометрична будова
Однак після появи шару забруднення:
Одні ділянки більш схильні до виділення, а інші «пригнічені».
Внаслідок цього місце виділення поступово зміщується.
Шість. Чому проблема «з'являється повільно»?
Забруднення камери має дві характеристики:
1. Кумулятивний характер: він не утворюється відразу, а накопичується шар за шаром.
2. Не-рівномірність: швидкість осадження змінюється в різних місцях.
Це призводить до: Непомітної зміни середовища розряду.
Сім. Прямий вплив на процес
Забруднення камери змінює процес розряду, що призводить до ряду ланцюгових реакцій:
1. Зміни в розподілі плазми
Зсув площі осадження.
2. Зміни потоку іонів
Локальний обстріл може бути посилений або послаблений.
3. Нерівномірне споживання енергії
Відмінності в структурі плівки.
4. Знижена повторюваність процесу
Результати з однаковими параметрами більше не є узгодженими.
вісім. Типове оману
Багато людей вважають, що: Поки цільовий матеріал у порядку, розряд не зміниться.
Однак реальність така: стан камери також визначає поведінку розряду.
У деяких випадках вплив навіть більш непомітний, ніж вплив цільового матеріалу.
Дев'ять. Чому ефект так помітний після чищення?
Після очищення обладнання:
Поверхня повертається до початкового металевого стану.
Характеристики електричного поля та емісії електронів повертаються до сталості.
Результати:
Шлях розряду повертається до проектного стану.
Плазма повторно -стабілізується.
Ось чому: процес «раптово покращується» після очищення.
десять. Фундаментальні інженерні питання
Проблеми, пов'язані з забрудненням порожнини:
Це не «регульований параметр», а «прихована змінна».
Крім того:
. Важко контролювати в реальному часі
. Важко кількісно визначити та контролювати
. Проте його вплив дуже поширений.
Одинадцять. Резюме Основна причина, чому забруднення порожнини змінює розряд, полягає в тому, що зміни у властивостях поверхневого матеріалу змінюють емісію електронів, розподіл заряду та структуру електричного поля, тим самим змінюючи утворення та розподіл плазми.
Зрештою, це проявляється як: зміни стану розряду та зниження стабільності процесу.
