La pulvérisation cathodique magnétron comprend principalement le transport par plasma de décharge, la gravure de cibles, le dépôt de couches minces et d'autres procédés. Le champ magnétique influence le processus de pulvérisation cathodique. Dans le système de pulvérisation cathodique magnétron associé à un champ magnétique orthogonal, les électrons sont soumis à la force de Lorentz et suivent une trajectoire spiralée. Ils doivent subir des collisions constantes pour se déplacer progressivement vers l'anode. Du fait de ces collisions, une partie des électrons atteint l'anode après une faible énergie, et la chaleur de bombardement sur le substrat est faible. De plus, en raison des contraintes du champ magnétique de la cible, l'effet magnétique de la zone située à l'intérieur de la piste de décharge est très élevé à la surface de la cible. De plus, dans la zone située à l'extérieur de la surface du substrat, notamment loin du champ magnétique proche de la surface, la concentration électronique est beaucoup plus faible et relativement uniforme, due à la dispersion, et même inférieure à celle de la pulvérisation cathodique dipolaire (en raison de la différence de pression d'un ordre de grandeur entre les deux gaz de travail). La faible densité d'électrons bombardant la surface du substrat réduit le bombardement du substrat dû à la faible élévation de température, principal mécanisme de la pulvérisation cathodique magnétron. De plus, en présence d'un champ électrique, les électrons atteignent l'anode sur une très courte distance, et la probabilité de collision avec le gaz de travail n'est que de 63,8 %. L'ajout d'un champ magnétique augmente considérablement la probabilité de collision entre les électrons et le gaz de travail, ce qui favorise considérablement l'ionisation. L'ionisation et la production d'électrons participent également au processus de collision. La probabilité de collision peut être multipliée par plusieurs, ce qui permet une utilisation efficace de l'énergie des électrons et, par conséquent, la formation d'une haute densité. La densité du plasma augmente lors de la décharge luminescente anormale. La vitesse de pulvérisation des atomes de la cible est également augmentée, et la pulvérisation provoquée par le bombardement de la cible par des ions positifs est plus efficace, ce qui explique la vitesse élevée de dépôt par pulvérisation magnétron. De plus, la présence d'un champ magnétique permet au système de pulvérisation de fonctionner à une pression d'air plus basse. Une pression d'air basse peut générer des ions dans la zone de la couche de gaine, réduisant ainsi les collisions, et le bombardement de la cible avec une énergie cinétique relativement élevée. Cela permet également de réduire les collisions entre les atomes de la cible pulvérisée et le gaz neutre, empêchant ainsi la diffusion des atomes vers les parois du dispositif ou leur rebond sur la surface de la cible, améliorant ainsi la vitesse et la qualité du dépôt de couches minces.
Le champ magnétique cible peut effectivement contraindre la trajectoire des électrons, ce qui affecte à son tour les propriétés du plasma et la gravure des ions sur la cible.
Trace : l'augmentation de l'uniformité du champ magnétique cible peut améliorer l'uniformité de la gravure de la surface cible, améliorant ainsi l'utilisation du matériau cible ; une distribution raisonnable du champ électromagnétique peut également améliorer efficacement la stabilité du processus de pulvérisation cathodique. Par conséquent, pour la cible de pulvérisation cathodique magnétron, la taille et la distribution du champ magnétique sont extrêmement importantes.
–Cet article est publié parfabricant de machines de revêtement sous videGuangdong Zhenhua
Date de publication : 14 décembre 2023