התזה מגנטרונית כוללת בעיקר הובלת פלזמה של פריקה, איכול מטרה, שקיעת שכבה דקה ותהליכים אחרים, כאשר השדה המגנטי משפיע על תהליך ההתזה של המגנטרון. במערכת התזה מגנטרונית בתוספת שדה מגנטי אורתוגונלי, האלקטרונים נתונים לתפקיד כוח לורנץ ועושים תנועה ספירלית, חייבים לעבור התנגשות מתמדת כדי לנוע בהדרגה לאנודה. עקב ההתנגשות, חלק מהאלקטרונים מגיעים לאנודה לאחר ההתנגשות, האנרגיה קטנה, וחום ההפצצה על המצע גם הוא אינו גדול. בנוסף, עקב אילוצי השדה המגנטי של האלקטרון על ידי המטרה, ריכוז האלקטרונים באזור ההשפעה המגנטית של פני המטרה הנמצא בתוך מסלול הפריקה הוא מקומי קטן מאוד, ובאזור ההשפעה המגנטית מחוץ לפני המצע, במיוחד הרחק מהשדה המגנטי הקרוב לפני השטח, ריכוז האלקטרונים עקב פיזור נמוך בהרבה ואחיד יחסית, ואף נמוך יותר מתנאי ההתזה הדיפולרית (בגלל הפרש לחצי גז עבודה של סדר גודל). צפיפות האלקטרונים הנמוכה הפוגעת במצע, גורמת לעליית הטמפרטורה הנמוכה יותר, שהיא המנגנון העיקרי של עליית הטמפרטורה של המצע באמצעות התזה מגנטרונית. בנוסף, אם יש רק שדה חשמלי, האלקטרונים מגיעים לאנודה במרחק קצר מאוד, וההסתברות להתנגשות עם גז העבודה היא רק 63.8%. בנוסף, הוספת השדה המגנטי מאפשרת לאלקטרונים לנוע לאנודה ולבצע תנועה ספירלית, והשדה המגנטי קושר ומאריך את מסלול האלקטרונים, ומשפרת מאוד את ההסתברות להתנגשות בין אלקטרונים לגז העבודה. זה מקדם מאוד את התרחשות היינון, שגם יינון מייצר אלקטרונים שגם הם מצטרפים לתהליך ההתנגשות. ניתן להגדיל את ההסתברות להתנגשות בכמה סדרי גודל, תוך ניצול יעיל של אנרגיית האלקטרונים, וכך נוצרת צפיפות גבוהה של פלזמה. צפיפות הפלזמה עולה ופוגעת בפריקת זוהר חריגה של הפלזמה. קצב ההתזה של האטומים מהמטרה גדל גם הוא, וההתזה של המטרה הנגרמת מהפגזה של יונים חיוביים על המטרה יעילה יותר, וזו הסיבה לקצב הגבוה של שקיעת התזה במגנטרון. בנוסף, נוכחות השדה המגנטי יכולה גם לגרום למערכת ההתזה לפעול בלחץ אוויר נמוך יותר, כאשר לחץ אוויר נמוך של 1 יכול ליצור יונים באזור שכבת המעטפת כדי להפחית את ההתנגשות, להפגזת המטרה עם אנרגיה קינטית גדולה יחסית, ולהפחית את כמות אטומי המטרה המתזה והתנגשות הגז הנייטרלי, כדי למנוע פיזור של אטומי המטרה על דופן המכשיר או החזרה חזרה למשטח המטרה, כדי לשפר את קצב ואיכות שקיעת הסרט הדק.
השדה המגנטי של המטרה יכול להגביל ביעילות את מסלול האלקטרונים, מה שבתורו משפיע על תכונות הפלזמה ועל איכול היונים על המטרה.
עקבה: הגברת אחידות השדה המגנטי של המטרה יכולה להגביר את אחידות איכול פני השטח של המטרה, ובכך לשפר את ניצול חומר המטרה; פיזור שדה אלקטרומגנטי סביר יכול גם לשפר ביעילות את יציבות תהליך ההתזה. לכן, עבור מטרת התזה מגנטרונית, גודל ופיזור השדה המגנטי חשובים ביותר.
–מאמר זה פורסם על ידייצרן מכונות ציפוי ואקוםגואנגדונג ז'נהואה
זמן פרסום: 14 בדצמבר 2023