Magnetrona izsmidzināšana galvenokārt ietver izlādes plazmas transportēšanu, mērķa kodināšanu, plānas plēves uzklāšanu un citus procesus, un magnētiskais lauks ietekmē magnetrona izsmidzināšanas procesu. Magnetrona izsmidzināšanas sistēmā, kas apvienojumā ar ortogonālo magnētisko lauku, elektroni ir pakļauti Lorenca spēka ietekmei un veic spirālveida kustību, pastāvīgi saduroties, lai pakāpeniski pārvietotos uz anodu. Sadursmes dēļ daļa elektronu sasniedz anodu ar mazu enerģiju, un arī substrāta apšaudes siltums nav liels. Turklāt, ņemot vērā elektrona un mērķa magnētiskā lauka ierobežojumus, mērķa virsmā izlādes joslas apgabalā magnētiskais efekts šajā nelielajā lokālajā elektronu koncentrācijas diapazonā ir ļoti augsts, un magnētiskā efekta apgabalā ārpus substrāta virsmas, īpaši prom no magnētiskā lauka virsmas tuvumā, elektronu koncentrācija dispersijas dēļ ir daudz zemāka un relatīvi vienmērīgāka, pat zemāka nekā dipola izsmidzināšanas apstākļos (jo abu darba gāzu spiediena atšķirība ir viena lieluma kārta). Zemais elektronu blīvums bombardē substrāta virsmu, tāpēc substrāta bombardēšana notiek zemākas temperatūras paaugstināšanās dēļ, kas ir galvenais magnetrona izsmidzināšanas mehānisms substrāta temperatūras paaugstināšanai. Turklāt, ja ir tikai elektriskais lauks, elektroni sasniedz anodu ļoti īsā attālumā, un sadursmes ar darba gāzi varbūtība ir tikai 63,8%. Pievienojot magnētisko lauku, elektroni, pārvietojoties uz anodu, veic spirālveida kustību, saistās ar magnētisko lauku un pagarina elektronu trajektoriju, ievērojami uzlabojot elektronu un darba gāzu sadursmes varbūtību, kas ievērojami veicina jonizācijas rašanos. Jonizācijas procesā atkal rodas elektroni, kas arī pievienojas sadursmes procesam, un sadursmes varbūtību var palielināt par vairākām pakāpēm, efektīvi izmantojot elektronu enerģiju un tādējādi veidojot augsta blīvuma plazmas blīvumu. Anomālas plazmas kvēlojošas izlādes laikā palielinās plazmas blīvums. Arī atomu izsmidzināšanas ātrums no mērķa palielinās, un mērķa izsmidzināšana, ko izraisa mērķa bombardēšana ar pozitīviem joniem, ir efektīvāka, kas ir iemesls augstajam magnetrona izsmidzināšanas uzklāšanas ātrumam. Turklāt magnētiskā lauka klātbūtne var arī likt izsmidzināšanas sistēmai darboties zemākā gaisa spiedienā, zems gaisa spiediens 1 var radīt jonus apvalka slāņa reģionā, lai samazinātu sadursmi, bombardējot mērķi ar relatīvi lielu kinētisko enerģiju un dienā samazinot izsmidzināšanas mērķa atomu un neitrālās gāzes sadursmi, lai novērstu mērķa atomu izkliedi uz ierīces sienas vai atlēkšanu atpakaļ uz mērķa virsmas, lai uzlabotu plānās plēves uzklāšanas ātrumu un kvalitāti.
Mērķa magnētiskais lauks var efektīvi ierobežot elektronu trajektoriju, kas savukārt ietekmē plazmas īpašības un jonu kodināšanu uz mērķa.
Trace: mērķa magnētiskā lauka vienmērīguma palielināšana var palielināt mērķa virsmas kodināšanas vienmērīgumu, tādējādi uzlabojot mērķa materiāla izmantošanu; saprātīgs elektromagnētiskā lauka sadalījums var arī efektīvi uzlabot izsmidzināšanas procesa stabilitāti. Tāpēc magnetrona izsmidzināšanas mērķim magnētiskā lauka lielums un sadalījums ir ārkārtīgi svarīgi.
– Šo rakstu publicēvakuuma pārklāšanas mašīnu ražotājsGuandunas Dženhua
Publicēšanas laiks: 2023. gada 14. decembris