Proses sputtering magnetron terutama meliputi pengangkutan plasma lucutan, etsa target, deposisi film tipis, dan proses lainnya. Medan magnet akan berpengaruh pada proses sputtering magnetron. Dalam sistem sputtering magnetron ditambah medan magnet ortogonal, elektron dipengaruhi oleh gaya Lorentz dan melakukan gerakan lintasan spiral, harus mengalami tumbukan konstan untuk secara bertahap bergerak ke anoda. Karena tumbukan tersebut menyebabkan sebagian elektron mencapai anoda setelah energinya kecil, panas bombardir pada substrat juga tidak besar. Selain itu, karena elektron dibatasi oleh medan magnet target, di permukaan target, di wilayah pengaruh magnet yang berada di dalam jalur lucutan, konsentrasi elektron dalam rentang kecil lokal ini sangat tinggi, dan di wilayah pengaruh magnet di luar permukaan substrat, terutama jauh dari medan magnet di dekat permukaan, konsentrasi elektron jauh lebih rendah dan distribusinya relatif seragam karena dispersi, bahkan lebih rendah daripada kondisi sputtering dipol (karena perbedaan tekanan gas kerja yang berbeda satu orde besarnya). Kepadatan elektron yang rendah yang membombardir permukaan substrat, sehingga pembombardiran substrat yang disebabkan oleh kenaikan suhu yang lebih rendah, yang merupakan mekanisme utama kenaikan suhu substrat sputtering magnetron yang rendah. Selain itu, jika hanya ada medan listrik, elektron mencapai anoda setelah jarak yang sangat pendek, dan probabilitas tumbukan dengan gas kerja hanya 63,8%. Dan dengan menambahkan medan magnet, elektron dalam proses bergerak ke anoda melakukan gerakan spiral, medan magnet mengikat dan memperpanjang lintasan elektron, sangat meningkatkan probabilitas tumbukan elektron dan gas kerja, yang sangat mendorong terjadinya ionisasi, ionisasi dan kemudian menghasilkan elektron yang juga bergabung dalam proses tumbukan, probabilitas tumbukan dapat meningkat beberapa orde besarnya, penggunaan energi elektron yang efektif, dan dengan demikian dalam pembentukan plasma berdensitas tinggi, kepadatan plasma meningkat dalam lucutan pijar anomali plasma. Laju pelepasan atom dari target juga meningkat, dan pelepasan target yang disebabkan oleh penembakan target oleh ion positif menjadi lebih efektif, yang merupakan alasan tingginya laju deposisi sputtering magnetron. Selain itu, keberadaan medan magnet juga dapat membuat sistem sputtering beroperasi pada tekanan udara yang lebih rendah, tekanan udara rendah dapat mengurangi tumbukan ion di wilayah lapisan selubung, penembakan target dengan energi kinetik yang relatif besar, dan dapat mengurangi tumbukan atom target yang dilepaskan dan gas netral, untuk mencegah atom target tersebar ke dinding perangkat atau memantul kembali ke permukaan target, sehingga meningkatkan laju dan kualitas deposisi lapisan tipis.
Medan magnet target dapat secara efektif membatasi lintasan elektron, yang pada gilirannya memengaruhi sifat plasma dan pengikisan ion pada target.
Kesimpulan: meningkatkan keseragaman medan magnet target dapat meningkatkan keseragaman etsa permukaan target, sehingga meningkatkan pemanfaatan material target; distribusi medan elektromagnetik yang wajar juga dapat secara efektif meningkatkan stabilitas proses sputtering. Oleh karena itu, untuk target sputtering magnetron, ukuran dan distribusi medan magnet sangat penting.
–Artikel ini dirilis olehprodusen mesin pelapis vakumGuangdong Zhenhua
Waktu posting: 14 Desember 2023