Características del recubrimiento por pulverización catódica con magnetrón Capítulo 2

Características del recubrimiento por pulverización catódica con magnetrón

(3) Pulverización catódica de baja energía. Debido al bajo voltaje catódico aplicado al objetivo, el plasma se ve limitado por el campo magnético en el espacio cercano al cátodo, inhibiendo así la propagación de partículas cargadas de alta energía hacia el sustrato. Por lo tanto, el grado de daño al sustrato, como el de los dispositivos semiconductores, causado por el bombardeo de partículas cargadas es menor que el causado por otros métodos de pulverización catódica.

(4) Baja temperatura del sustrato. La alta tasa de pulverización catódica con magnetrón se debe a la alta concentración de electrones en el campo magnético del objetivo catódico dentro de la región (es decir, la pista de descarga del objetivo dentro de una pequeña área localizada). Mientras que en el efecto magnético fuera de la región, especialmente lejos del campo magnético de la superficie del sustrato, la concentración de electrones debido a la dispersión es mucho menor, e incluso puede ser menor que en la pulverización dipolar (debido a la diferencia de un orden de magnitud entre las dos presiones de gas de trabajo). Por lo tanto, en condiciones de pulverización catódica con magnetrón, la concentración de electrones que bombardean la superficie del sustrato es mucho menor que en la pulverización catódica con diodo convencional, y se evita un aumento excesivo de la temperatura del sustrato gracias a la reducción del número de electrones incidentes. Además, en el método de pulverización catódica con magnetrón, el ánodo del dispositivo de pulverización catódica con magnetrón se puede ubicar cerca del cátodo, y el soporte del sustrato también puede no estar conectado a tierra y estar en potencial de suspensión, de modo que los electrones no puedan pasar a través del soporte del sustrato conectado a tierra y fluir a través del ánodo, lo que hace que los electrones de alta energía bombardeen el sustrato revestido, se reduzca el aumento del calor del sustrato causado por los electrones y se atenúe en gran medida el bombardeo de electrones secundarios del sustrato que resulta en la generación de calor.

(5) Grabado desigual del objetivo. En el objetivo tradicional de pulverización catódica con magnetrón, el uso de un campo magnético desigual, de modo que el plasma produzca un efecto de convergencia local, lo que aumenta la tasa de grabado en la posición local del objetivo, lo que resulta en un grabado desigual significativo. La tasa de utilización del objetivo suele ser de alrededor del 30 %. Para mejorar la tasa de utilización del material del objetivo, se pueden implementar diversas medidas, como mejorar la forma y la distribución del campo magnético del objetivo, para que el imán en el cátodo del objetivo se mueva internamente, etc.

Dificultad para pulverizar materiales magnéticos. Si el material del objetivo es de alta permeabilidad magnética, las líneas de fuerza magnéticas atravesarán directamente su interior, provocando un cortocircuito magnético que dificulta la descarga del magnetrón. Para generar el campo magnético espacial, se han realizado diversos estudios, por ejemplo, para saturar el campo magnético dentro del material del objetivo, dejando muchos huecos en él para promover la generación de más fugas magnéticas cuando aumenta la temperatura, o para reducir la permeabilidad magnética del material del objetivo.

–Este artículo es publicado porfabricante de máquinas de recubrimiento al vacíoGuangdong Zhenhua