Unter Targetvergiftung beim Sputtern versteht man die Bildung einer isolierenden Oxidschicht auf der Targetoberfläche außerhalb des metallischen Racetrack-Bereichs. Dies geschieht, wenn das Targetmaterial, insbesondere wenn es reaktiv ist, mit der Sputterumgebung in Wechselwirkung tritt und eine nichtleitende Schicht bildet.
Zusammenfassung der Antwort:
Unter Targetvergiftung versteht man die Entwicklung einer isolierenden Oxidschicht auf der Targetoberfläche, die zu Lichtbogenbildung führen und den Sputterprozess stören kann. Dieser Zustand erfordert den Einsatz von Pulsverfahren, um Lichtbogenbildung auf der dielektrischen Oberfläche des vergifteten Targets zu verhindern.
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Ausführliche Erläuterung:Bildung der isolierenden Oxidschicht:
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Während des Sputterprozesses wird das Targetmaterial mit Ionen beschossen, wodurch Atome herausgeschleudert werden und sich als dünner Film auf dem Substrat ablagern. Wenn das Targetmaterial reaktiv ist, kann es mit der Sputterumgebung reagieren, in der Regel mit Sauerstoff oder anderen reaktiven Gasen, die in der Kammer vorhanden sind, was zur Bildung einer Oxidschicht führt. Diese Schicht ist nicht leitend und bildet sich außerhalb des metallischen Bahnbereichs auf der Targetoberfläche.
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Auswirkung auf den Sputtering-Prozess:
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Das Vorhandensein dieser isolierenden Oxidschicht kann den Sputterprozess erheblich beeinträchtigen. Sie kann zu Lichtbögen führen, d. h. zu einer plötzlichen Freisetzung von elektrischer Energie aufgrund der hohen Spannung, die zwischen dem Target und dem Substrat anliegt. Die Lichtbogenbildung kann das Target, das Substrat und die Beschichtung beschädigen, was zu Defekten und schlechter Schichtqualität führt.Prävention und Schadensbegrenzung:
Um die Auswirkungen der Target-Vergiftung zu verhindern oder abzuschwächen, werden häufig Pulsverfahren eingesetzt. Beim Pulsieren wird die Stromzufuhr zum Sputterprozess moduliert, was dazu beitragen kann, die Isolierschicht aufzubrechen und den Aufbau von Ladung zu verhindern, der zu Lichtbogenbildung führt. Außerdem kann die Aufrechterhaltung einer sauberen und kontrollierten Sputterumgebung die Wahrscheinlichkeit einer Vergiftung des Targets verringern.
Der Effekt der verschwindenden Anode:
