Caractéristiques du revêtement par pulvérisation cathodique magnétronique
(3) Pulvérisation cathodique à basse énergie. Du fait de la faible tension cathodique appliquée à la cible, le plasma est confiné par le champ magnétique à proximité de la cathode, empêchant ainsi les particules chargées de haute énergie d'atteindre le substrat. Par conséquent, les dommages causés au substrat, notamment aux dispositifs semi-conducteurs, par le bombardement de particules chargées sont moindres qu'avec d'autres méthodes de pulvérisation.
(4) Basse température du substrat. Le taux de pulvérisation par magnétron est élevé car la concentration d'électrons est forte dans la zone de décharge de la cathode, au sein du champ magnétique. En revanche, hors de cette zone, et notamment à proximité du substrat, la concentration d'électrons est beaucoup plus faible en raison de la dispersion, et peut même être inférieure à celle de la pulvérisation dipolaire (du fait de la différence d'un ordre de grandeur entre les pressions des deux gaz de travail). Par conséquent, en pulvérisation magnétronique, la concentration d'électrons bombardant la surface du substrat est bien inférieure à celle de la pulvérisation par diode classique, et la réduction du nombre d'électrons incidents sur le substrat permet d'éviter une augmentation excessive de sa température. De plus, dans la méthode de pulvérisation magnétronique, l'anode du dispositif de pulvérisation magnétronique peut être située à proximité de la cathode, et le porte-substrat peut également être non mis à la terre et en potentiel de suspension, de sorte que les électrons ne peuvent pas traverser le porte-substrat mis à la terre et s'écouler par l'anode, ce qui réduit le bombardement du substrat plaqué par les électrons de haute énergie, diminue l'augmentation de la chaleur du substrat causée par les électrons et atténue considérablement le bombardement d'électrons secondaires du substrat entraînant la génération de chaleur.
(5) Gravure irrégulière de la cible. Dans les cibles de pulvérisation magnétronique traditionnelles, l'utilisation d'un champ magnétique irrégulier induit une convergence locale du plasma, ce qui augmente localement le taux de gravure et entraîne une gravure irrégulière importante. Le taux d'utilisation de la cible est généralement d'environ 30 %. Pour améliorer ce taux, diverses mesures peuvent être mises en œuvre, telles que l'optimisation de la forme et de la distribution du champ magnétique, ou encore la modification du mouvement interne de l'aimant dans la cathode.
Difficultés liées à la pulvérisation cathodique de cibles en matériaux magnétiques. Si la cible est constituée d'un matériau à forte perméabilité magnétique, les lignes de champ magnétique la traversent directement, provoquant un court-circuit magnétique et rendant ainsi la décharge magnétronique difficile. Afin de générer un champ magnétique spatial, diverses études ont été menées, notamment la saturation du champ magnétique à l'intérieur de la cible, la création de nombreux interstices pour favoriser les fuites magnétiques et l'augmentation de la température de la cible, ou encore la réduction de sa perméabilité magnétique.
–Cet article est publié parfabricant de machines de revêtement sous videGuangdong Zhenhua
Date de publication : 1er décembre 2023