La deposizione a sputtering magnetron comprende principalmente il trasporto del plasma di scarica, l'incisione del bersaglio, la deposizione di film sottili e altri processi; il campo magnetico ha un impatto sul processo di sputtering magnetron. Nel sistema di sputtering magnetron con campo magnetico ortogonale, gli elettroni sono soggetti all'azione della forza di Lorentz e si muovono lungo traiettorie a spirale, subendo continue collisioni per raggiungere gradualmente l'anodo. A causa delle collisioni, parte degli elettroni che raggiungono l'anodo ha un'energia ridotta e il calore generato dal bombardamento sul substrato non è elevato. Inoltre, a causa dei vincoli imposti dal campo magnetico del bersaglio, nella regione della superficie del bersaglio all'interno del percorso di scarica, la concentrazione locale di elettroni è molto elevata, mentre nella regione esterna alla superficie del substrato, soprattutto lontano dal campo magnetico, la concentrazione di elettroni è molto inferiore e distribuita in modo relativamente uniforme, risultando persino inferiore rispetto alle condizioni di sputtering dipolare (a causa della differenza di pressione dei due gas di lavoro di un ordine di grandezza). La bassa densità di elettroni che bombardano la superficie del substrato, in modo che il bombardamento del substrato causato dal minore aumento di temperatura, che è il meccanismo principale dell'aumento di temperatura del substrato nello sputtering magnetron è basso. Inoltre, se c'è solo un campo elettrico, gli elettroni raggiungono l'anodo dopo una distanza molto breve e la probabilità di collisione con il gas di lavoro è solo del 63,8%. E aggiungendo il campo magnetico, gli elettroni nel processo di movimento verso l'anodo compiono un moto a spirale, il campo magnetico lega ed estende la traiettoria degli elettroni, migliorando notevolmente la probabilità di collisione degli elettroni con i gas di lavoro il che promuove notevolmente il verificarsi di ionizzazione, ionizzazione e quindi di nuovo produrre ionizzazione e quindi anche gli elettroni si uniscono al processo di collisione, la probabilità di collisione può essere aumentata di diversi ordini di grandezza l'uso efficace dell'energia degli elettroni e quindi nella formazione di alta densità La densità del plasma aumenta la scarica a bagliore anomala del plasma. Anche la velocità di sputtering degli atomi dal bersaglio è aumentata, e lo sputtering del bersaglio causato dal bombardamento del bersaglio da parte di ioni positivi è più efficace, il che spiega l'elevata velocità di deposizione per sputtering magnetron. Inoltre, la presenza del campo magnetico può anche far sì che il sistema di sputtering operi a una pressione dell'aria inferiore; una bassa pressione dell'aria può ridurre le collisioni degli ioni nella regione dello strato di guaina, bombardando il bersaglio con un'energia cinetica relativamente elevata, e può ridurre le collisioni tra gli atomi del bersaglio sputterati e il gas neutro, impedendo che gli atomi del bersaglio vengano dispersi verso le pareti del dispositivo o rimbalzino sulla superficie del bersaglio, migliorando così la velocità e la qualità della deposizione del film sottile.
Il campo magnetico bersaglio può vincolare efficacemente la traiettoria degli elettroni, il che a sua volta influenza le proprietà del plasma e l'incisione degli ioni sul bersaglio.
Traccia: aumentare l'uniformità del campo magnetico del bersaglio può aumentare l'uniformità dell'incisione della superficie del bersaglio, migliorando così l'utilizzo del materiale del bersaglio; una distribuzione ragionevole del campo elettromagnetico può anche migliorare efficacemente la stabilità del processo di sputtering. Pertanto, per il bersaglio di sputtering magnetron, le dimensioni e la distribuzione del campo magnetico sono estremamente importanti.
–Questo articolo è pubblicato daproduttore di macchine per rivestimento sottovuotoGuangdongZhenhua
Data di pubblicazione: 14 dicembre 2023