En. Hvad er "hulrumsforurening"?
Forurening af hulrum er ikke blot "snavs".
Under PVD-processen bliver hulrummets indre væg gradvist dækket af forskellige materialer:
1. Metal sputtered fra målet
2. Forbindelser dannet af reaktive gasser
3. Et blandet aflejringslag af flere materialer
Resultatet er: Den originale "metalliske hulrumsoverflade" forvandles gradvist til en "kompleks funktionel film."
To. Hvorfor påvirker forurening udledningen?
Udledning sker ikke kun på målmaterialet.
Hele hulrummet er en del af det elektriske felt og elektronens bevægelse.
Derfor påvirker egenskaberne af hulrummets overflade direkte:
1. Elektronemission
2. Ladningsakkumulering
3. Lokal elektrisk feltfordeling
Med andre ord er hulrummet ikke kun en beholder, men også en del af udledningssystemet.
Tredje. Den første ændring: Ændret sekundær elektronemission
Forskellige materialers elektronemissionsevne varierer meget.
Når hulrummet er dækket af forskellige filmlag:
1. Nogle områder frigiver lettere elektroner.
2. Nogle områder udsender elektroner sværere.
Resultat: Fordelingen af elektronkilder ændrede sig.
Fire. Den anden ændring: Ladningsakkumuleringsproblem
Hvis forureningslaget er et isolerende eller semi-isolerende materiale:
1. Overfladeladning akkumuleres let
2. Lokal forvrængning af det elektriske felt
Dette vil føre til:
Udledningsafvigelse
Lokaliseret unormalt udflåd
Øget ustabilitet
Fem. Den tredje ændring: Udledningsstien er "omdefineret"
Oprindeligt blev udledningsvejen bestemt af:
1. Elektrisk felt
2. Magnetisk felt
3. Geometrisk struktur
Men efter at forureningslaget vises:
Nogle områder er mere tilbøjelige til at udlede, mens andre er "undertrykt".
Som følge heraf forskydes udledningsstedet gradvist.
Seks. Hvorfor "opstår problemet langsomt"?
Kammerforurening har to karakteristika:
1. Kumulativ natur: Det dannes ikke på én gang, men akkumuleres snarere lag for lag.
2. Ikke-ensartethed: Aflejringshastigheden varierer på forskellige steder.
Dette fører til: Udledningsmiljøet ændrer sig umærkeligt.
Syv. Direkte indflydelse på processen
Kammerforurening ændrer udledningsprocessen, hvilket fører til en række kædereaktioner:
1. Ændringer i plasmadistribution
Deponeringsområde forskydes.
2. Ændringer i Ion Flux
Lokalt bombardement kan blive forstærket eller svækket.
3. Ujævn energitilførsel
Forskelle i filmstruktur.
4. Nedsat procesgentagelighed
Resultater med de samme parametre er ikke længere konsistente.
Otte. En typisk misforståelse
Mange mennesker tror, at: Så længe målmaterialet er fint, vil udledningen ikke ændre sig.
Men virkeligheden er: Kammerets tilstand bestemmer også udledningsadfærden.
I nogle tilfælde er påvirkningen endnu mere subtil end målmaterialets.
Ni. Hvorfor er effekten så mærkbar efter rengøring?
Efter rengøring af udstyr:
Overfladen vender tilbage til sin oprindelige metalliske tilstand.
Det elektriske felt og elektronemissionskarakteristika vender tilbage til konsistens.
Resultaterne er:
Udledningsvejen vender tilbage til sin konstruerede tilstand.
Plasmaet gen-stabiliserer.
Det er derfor: Processen "pludselig forbedres" efter rengøring.
Ti. Grundlæggende tekniske spørgsmål
Udfordringerne ved forurening af hulrum er:
Det er ikke en "justerbar parameter", men en "latent variabel."
Desuden:
. Svært at overvåge i realtid
. Svært at kvantificere og kontrollere
. Alligevel er dens virkning meget udbredt.
Elleve. Resumé Den grundlæggende årsag til, at kavitetsforurening ændrer udledningen, er, at ændringer i overfladematerialeegenskaber omdefinerer elektronemission, ladningsfordeling og elektrisk feltstruktur, og derved ændrer plasmadannelse og -fordeling.
I sidste ende viser dette sig som: ændringer i udledningstilstanden og nedsat processtabilitet.
