La pulverización catódica con magnetrón incluye principalmente el transporte de plasma de descarga, el grabado del objetivo, la deposición de película delgada y otros procesos. El campo magnético influye en el proceso. En este sistema, junto con el campo magnético ortogonal, los electrones, sometidos a la fuerza de Lorentz y con un movimiento en espiral, deben colisionar constantemente para alcanzar gradualmente el ánodo. Debido a esta colisión, algunos electrones alcanzan el ánodo con una energía pequeña y el calor de bombardeo sobre el sustrato es bajo. Además, debido a las limitaciones del campo magnético del objetivo, la concentración de electrones en la superficie del objetivo, dentro de la pista de descarga, es muy alta. En cambio, fuera de la superficie del sustrato, especialmente lejos del campo magnético, la concentración de electrones se distribuye de forma mucho más uniforme y dispersa, incluso menor que en las condiciones de pulverización catódica dipolar (debido a la diferencia de presión de los dos gases de trabajo, de un orden de magnitud). La baja densidad de electrones que bombardean la superficie del sustrato, de modo que el bombardeo del sustrato causado por el aumento de temperatura más bajo, que es el mecanismo principal del aumento de temperatura del sustrato de pulverización catódica magnetrónica, es bajo. Además, si solo hay un campo eléctrico, los electrones alcanzan el ánodo después de una distancia muy corta, y la probabilidad de colisión con el gas de trabajo es solo del 63,8%. Y agregue el campo magnético, los electrones en el proceso de movimiento hacia el ánodo para realizar un movimiento espiral, el campo magnético une y extiende la trayectoria de los electrones, mejorando enormemente la probabilidad de colisión de los electrones y los gases de trabajo, lo que promueve en gran medida la ocurrencia de ionización, ionización y luego nuevamente los electrones se unen al proceso de colisión, la probabilidad de colisión puede aumentarse en varios órdenes de magnitud, el uso efectivo de la energía de los electrones y, por lo tanto, en la formación de alta densidad. La densidad del plasma aumenta en la descarga luminiscente anómala del plasma. La velocidad de pulverización catódica de átomos del objetivo también aumenta, y la pulverización catódica causada por el bombardeo de iones positivos es más efectiva, lo que explica la alta tasa de deposición por pulverización catódica con magnetrón. Además, la presencia del campo magnético permite que el sistema de pulverización catódica funcione a menor presión de aire. Una presión de aire baja puede generar iones en la capa de revestimiento, lo que reduce la colisión. El bombardeo del objetivo con una energía cinética relativamente alta reduce la colisión de átomos del objetivo pulverizados y el gas neutro, evitando así que los átomos del objetivo se dispersen hacia la pared del dispositivo o reboten hacia la superficie del objetivo, mejorando así la velocidad y la calidad de la deposición de película delgada.
El campo magnético del objetivo puede restringir eficazmente la trayectoria de los electrones, lo que a su vez afecta las propiedades del plasma y el grabado de iones en el objetivo.
Traza: Aumentar la uniformidad del campo magnético del objetivo puede mejorar la uniformidad del grabado superficial, mejorando así el aprovechamiento del material. Una distribución adecuada del campo electromagnético también puede mejorar eficazmente la estabilidad del proceso de pulverización catódica. Por lo tanto, para los objetivos de pulverización catódica con magnetrón, el tamaño y la distribución del campo magnético son fundamentales.
–Este artículo es publicado porfabricante de máquinas de recubrimiento al vacíoGuangdong Zhenhua
Hora de publicación: 14 de diciembre de 2023