Magnetronové naprašování zahrnuje především transport plazmového výboje, leptání terče, depozici tenkých vrstev a další procesy, přičemž magnetické pole má vliv na proces magnetronového naprašování. V systému magnetronového naprašování s ortogonálním magnetickým polem jsou elektrony vystaveny Lorentzově síle a pohybují se po spirálové trajektorii. Aby se postupně dostaly k anodě, musí se neustále srážet. V důsledku srážky se část elektronů dostane k anodě s malou energií a bombardovací teplo na substrátu není velké. Kromě toho, vzhledem k omezením elektronů magnetickým polem terče, je v oblasti magnetického účinku terče uvnitř výbojové dráhy tento lokální malý rozsah koncentrace elektronů velmi vysoký. V oblasti magnetického účinku vně povrchu substrátu, zejména mimo povrch magnetického pole, je koncentrace elektronů v důsledku rozptylu mnohem nižší a její rozložení je relativně rovnoměrné, a dokonce nižší než u dipólového naprašování (kvůli rozdílu tlaku mezi dvěma pracovními plyny o řádu). Nízká hustota elektronů bombardujících povrch substrátu způsobuje nízké zvýšení teploty substrátu, což je hlavní mechanismus magnetronového naprašování. Kromě toho, pokud existuje pouze elektrické pole, elektrony dosáhnou anody po velmi krátké vzdálenosti a pravděpodobnost srážky s pracovním plynem je pouze 63,8 %. Pokud se přidá magnetické pole, elektrony se v procesu pohybu k anodě pohybují spirálově, magnetické pole omezuje a prodlužuje trajektorii elektronů, což výrazně zvyšuje pravděpodobnost srážky elektronů s pracovním plynem, což výrazně podporuje ionizaci. Do procesu srážky se zapojují i ionizace a následně i produkce elektronů. Pravděpodobnost srážky se může zvýšit o několik řádů, což efektivně využívá energii elektronů a tím vede k tvorbě plazmatu s vysokou hustotou. Hustota plazmatu se zvyšuje při anomálním doutnavém výboji. Rychlost naprašování atomů z terče se také zvyšuje a naprašování terče způsobené bombardováním terče kladnými ionty je účinnější, což je důvodem vysoké rychlosti magnetronového naprašování. Kromě toho může přítomnost magnetického pole také způsobit, že naprašovací systém pracuje při nižším tlaku vzduchu. Nízký tlak vzduchu 1 může způsobit, že ionty v oblasti plášťové vrstvy sníží kolizi. Bombardování terče s relativně velkou kinetickou energií a následné naprašování atomů terče snižuje kolizi s neutrálním plynem, čímž se zabrání rozptylu atomů terče na stěně zařízení nebo jejich odrazu zpět na povrch terče, a tím se zlepší rychlost a kvalita nanášení tenkých vrstev.
Magnetické pole terče může účinně omezovat trajektorii elektronů, což následně ovlivňuje vlastnosti plazmatu a leptání iontů na terči.
Stopa: zvýšení rovnoměrnosti magnetického pole terče může zvýšit rovnoměrnost leptání povrchu terče, a tím zlepšit využití materiálu terče; rozumné rozložení elektromagnetického pole může také účinně zlepšit stabilitu procesu naprašování. Proto je pro magnetronový naprašovací terč velikost a rozložení magnetického pole nesmírně důležité.
–Tento článek vydávávýrobce vakuových lakovacích strojůGuangdong Zhenhua
Čas zveřejnění: 14. prosince 2023