靶材裂了还能用?别急着丢,有些能救,有些留着等炸腔

你在换靶的时候发现靶材边上一道裂痕,不长,发白,像头发丝。或者靶材用了一半,忽然放电不稳了,拆下来一看背面竟然开了个口子。这时候你该不该继续上机?

 

很多人第一反应是丢了算了。但我们测试过不止一次,有些裂靶并不会马上导致溅射异常,甚至还能稳定跑几十批。关键在于:裂在哪、裂多深、你打的是什么膜、用的是哪个系统。真不能一刀切。

 

 

一:裂纹≠报废,得看裂的方向和位置

裂在靶材边缘的一小道,通常问题不大。尤其是非磁性金属靶,比如Al、Cu,边裂大多数时候不影响放电区。但如果你是打ITO、AZO这种氧化物陶瓷靶,那就另说了。氧化物靶本身就脆,裂纹往往意味着后续会掉渣。

 

还有一种很隐蔽的风险:背面裂了。这个就要小心了,靶材和背板接触不实会导致热阻变大,散热失效 → 局部热击穿 → 放电波动 → 直接烧腔体。这不是吓唬你,我们厂去年有台中频设备就因为用了一块“裂得不明显”的Si靶,结果在第11批膜时候突然击穿了窗口板。

 

 

二:裂纹对等离子体稳定性的影响,有时比你以为的小

我们做过实验,把两块轻微边裂的Cr靶用在不同设备上跑同一配方。结果等离子体发光分布几乎无变化,膜厚均匀性控制在±3%以内。
也测过一块表面有龟裂的ZnO靶,在中频下仍然可以连续稳定打十几小时,电流波动维持在设定值±5%。只要裂缝没连通背面、没穿透溅射区域,通常问题不大。

但你要问我“到底能不能用”,我会说:看你敢不敢赌。这不是性能问题,是生产稳定性问题。如果是打内部膜、容差大、又不是客户关键产品,那试试也未尝不可。但要是给头部终端客户供货的高均匀性光学膜?别想了,换。

 

 

三:什么时候必须报废?这里划重点

  • 裂痕穿透靶厚,能用眼看见另一面 → 直接废。

  • 靶面裂纹开始起皮、粉化,有掉渣迹象 → 马上停机。

  • 背面裂纹延伸到与靶台接触区 → 高风险热击穿,别用。

  • 多裂纹交叉 → 这类靶材极易形成击穿点,风险不可控。

  • 脆性陶瓷靶+裂痕+射频系统 → 撞组合,别犹豫。

其实最怕的不是裂了,而是裂了你没发现。靶子加热的时候膨胀系数变化大,那点裂缝就可能忽然扩张。尤其在高功率密度条件下,很容易在运行中断裂甚至炸腔体。

 

 

四:能不能“修”?很多厂偷偷在干

我们接触过不少客户,会在发现轻微裂痕后,用高温银浆或者陶瓷胶“补”一下,尤其是价格高的靶,比如Pt、Ir、ITO。这种做法我们不推荐,但也理解成本压力。有经验的维修工程师会判断裂纹延展路径,然后只在非放电区域进行修复。

不过,修补靶材后有一个通病:溅射初期放电电压会偏高,膜层初期均匀性也差。如果你决定用修过的靶,请记得:提前预溅几批,别直接上客户订单

 

 

五:经验判断的底线

我的建议:裂痕在非功能区、且无穿透 + 无粉化,可以谨慎使用,最好先试打几片测膜性
如果裂在靶材中部、有明显起皮、放电波动异常,别犹豫,直接退役。

我们有客户自己做了一套靶材“裂损等级图谱”,肉眼结合光照成像,自动分级能否继续使用。我觉得非常值得参考,特别是对于批量使用的生产型企业。

 

靶材裂了能不能用?说到底是个风控选择题。
你可以拼命省成本,但代价可能是一个腔体的重清洗,一堆膜不良率飙升,或者一个大客户投诉。

反正我们现在,裂靶能不碰就不碰。
但要是非得上,先看它怎么裂,再决定怎么用。

发表时间:2025-05-12 15:00