Magnetroni pihustamine hõlmab peamiselt plasma transporti tühjenemise teel, sihtmärgi söövitamist, õhukese kile sadestamist ja muid protsesse, millel on magnetvälja mõju magnetroni pihustamise protsessile. Magnetroni pihustamissüsteemis, mis on ühendatud ortogonaalse magnetväljaga, mõjutavad elektronid Lorentzi jõudu ja liiguvad spiraalselt, liikudes pidevalt kokkupõrkes, et järk-järgult anoodile liikuda. Kokkupõrke tõttu jõuab osa elektrone anoodile väikese energiaga ja pommitamise soojus substraadil ei ole suur. Lisaks on sihtmärgi magnetvälja piirangute tõttu sihtmärgi pinnal magnetiline efekt piirkonnale, mis asub tühjenemisrajal, see lokaalne väike elektronide kontsentratsioonivahemik väga kõrge. Substraadi pinnast väljaspool asuva piirkonna magnetilise efekti korral, eriti pinna lähedal asuvast magnetväljast eemal, on elektronide kontsentratsioon hajumise tõttu palju madalam ja suhteliselt ühtlasem ning isegi madalam kui dipoolpihustamise tingimustes (kahe töögaasi rõhu erinevuse tõttu suurusjärgus). Substraadi pinda pommitavate elektronide madal tihedus põhjustab substraadi pommitamise, mille põhjustab madalam temperatuuri tõus, mis on magnetroni pihustamise peamine mehhanism substraadi temperatuuri tõusu korral. Lisaks, kui on olemas ainult elektriväli, jõuavad elektronid anoodini väga lühikese vahemaa järel ja töögaasiga kokkupõrke tõenäosus on vaid 63,8%. Magnetvälja lisandudes liiguvad elektronid anoodi poole spiraalselt, magnetväli seob neid ja pikendab elektronide trajektoori, parandades oluliselt elektronide ja töögaaside kokkupõrke tõenäosust, mis soodustab oluliselt ionisatsiooni teket. Ionisatsiooni käigus tekivad elektronid, mis omakorda osalevad kokkupõrkeprotsessis ja suurendavad kokkupõrke tõenäosust mitme suurusjärgu võrra. Elektronide energia efektiivne kasutamine soodustab suure tihedusega plasma tiheduse suurenemist anomaalse hõõglahenduse korral. Samuti suureneb aatomite sihtmärgist väljapritsimise kiirus ning sihtmärgi pommitamine positiivsete ioonidega põhjustab sihtmärgi pritsimist, mis on magnetroni pritsimise sadestamise kõrge kiiruse põhjus. Lisaks võib magnetvälja olemasolu panna pihustussüsteemi töötama madalamal õhurõhul, madala õhurõhu korral võivad ioonid kattekihi piirkonnas kokkupõrget vähendada, sihtmärgi pommitamine suhteliselt suure kineetilise energiaga vähendab pritsitud sihtmärgi aatomite ja neutraalse gaasi kokkupõrget, takistades sihtmärgi aatomite hajumist seadme seinale või tagasipõrkamist sihtmärgi pinnale, parandades õhukese kile sadestamise kiirust ja kvaliteeti.
Sihtmärgi magnetväli suudab elektronide trajektoori tõhusalt piirata, mis omakorda mõjutab plasma omadusi ja ioonide söövitamist sihtmärgil.
Jälg: sihtmärgi magnetvälja ühtluse suurendamine võib suurendada sihtmärgi pinna söövituse ühtlust, parandades seeläbi sihtmärgi materjali kasutamist; mõistlik elektromagnetvälja jaotus võib samuti tõhusalt parandada pihustamisprotsessi stabiilsust. Seetõttu on magnetroni pihustatava sihtmärgi puhul magnetvälja suurus ja jaotus äärmiselt olulised.
– Selle artikli avaldasvaakumkatmismasinate tootjaGuangdongi Zhenhua
Postituse aeg: 14. detsember 2023