溅射靶材是薄膜沉积工艺中使用的材料，例如在半导体制造或涂层应用中。溅射靶材中的电弧是指在溅射过程中靶材和基底之间形成的放电或火花。这种现象会对沉积薄膜的质量产生负面影响，对靶材造成损坏，并降低工艺效率。20 世纪 70 年代，有人提出使用低频交流电源代替标准直流电源，从而解决了电弧问题。这种解决方案可根据沉积绝缘膜的介电特性调整频率，从而有助于减少电弧。
要点说明：
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溅射靶材中电弧的定义:
- 在沉积过程中，当溅射靶材和基底之间形成放电或火花时，就会产生电弧。
- 这种放电是由靶材表面绝缘层或污染物上的电荷积聚引起的，从而导致局部电场破坏。
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电弧的影响:
- 胶片质量:电弧会在沉积薄膜中产生缺陷，如针孔、厚度不均或污染。
- 目标损坏:反复电弧会侵蚀靶面，缩短其使用寿命，增加运行成本。
- 工艺效率:电弧破坏了溅射过程的均匀性，导致效率低下和结果不一致。
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历史性解决方案：低频交流电源:
- 20 世纪 70 年代，研究人员提出使用低频交流电源来解决电弧问题。
- 交流电源可交替改变施加在目标上的电压极性，从而防止电荷在绝缘层上积聚。
- 交流电源的频率（从 400 赫兹到 60,000 赫兹不等）可根据沉积绝缘膜的介电常数进行调整。
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交流电源如何减少电弧:
- 电荷中和:交替极性可确保电荷不会积聚在目标表面，从而降低产生电弧的可能性。
- 改善薄膜均匀性:通过最大限度地减少电弧，交流电源有助于获得更均匀、无缺陷的薄膜。
- 目标寿命更长:减少电弧对目标的损害，延长目标的使用寿命。
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设备和消耗品购买者的注意事项:
- 电源兼容性:购买溅射设备时，确保电源支持频率可调的交流操作。
- 靶材选择:选择污染程度低、纯度高的目标，进一步降低电弧风险。
- 工艺优化:与供应商合作，确定特定电介质薄膜的最佳频率范围，以最大限度地提高性能和减少电弧。
通过了解溅射靶材产生电弧的原因和解决方案，设备和耗材采购人员可以做出明智的决策，以提高工艺效率、薄膜质量和设备的整体使用寿命。
汇总表：
| 方面 | 细节 |
|---|---|
| 电弧的定义 | 溅射过程中靶材和基片之间的放电。 |
| 对薄膜质量的影响 | 造成针孔、厚度不均和污染等缺陷。 |
| 对目标的影响 | 腐蚀目标表面，缩短使用寿命，增加成本。 |
| 影响效率 | 破坏流程的统一性，导致效率低下。 |
| 解决方案 | 低频交流电源（400-60,000 Hz）可中和电荷积聚。 |
| 主要考虑因素 | 电源兼容性、靶材纯度和工艺优化。 |
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