मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंगमध्ये प्रामुख्याने डिस्चार्ज प्लाझ्मा वहन, टार्गेट एचिंग, पातळ फिल्मचे निक्षेपण आणि इतर प्रक्रियांचा समावेश होतो, आणि या प्रक्रियेवर चुंबकीय क्षेत्राचा परिणाम होतो. मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंग प्रणालीमध्ये लंब चुंबकीय क्षेत्र जोडल्यास, इलेक्ट्रॉन लॉरेन्झ बलाच्या प्रभावाखाली सर्पिलाकार मार्गाने फिरतात आणि ॲनोडकडे हळूहळू जाण्यासाठी त्यांना सतत टक्कर सहन करावी लागते. या टक्करांमुळे ॲनोडपर्यंत पोहोचणाऱ्या काही इलेक्ट्रॉनची ऊर्जा कमी असते, त्यामुळे सब्सट्रेटवर आदळणारी उष्णता देखील जास्त नसते. याव्यतिरिक्त, इलेक्ट्रॉनवर टार्गेटच्या चुंबकीय क्षेत्राचे बंधन असल्यामुळे, टार्गेटच्या पृष्ठभागावरील डिस्चार्ज रनवेच्या चुंबकीय प्रभावाच्या क्षेत्रात इलेक्ट्रॉनची घनता खूप जास्त असते. तर सब्सट्रेटच्या पृष्ठभागाबाहेरील चुंबकीय प्रभावाच्या क्षेत्रात, विशेषतः चुंबकीय क्षेत्रापासून दूर असलेल्या पृष्ठभागाजवळ, इलेक्ट्रॉनची घनता विखुरल्यामुळे खूपच कमी आणि तुलनेने एकसमान असते, आणि डायपोल स्पटरिंगच्या परिस्थितीपेक्षाही कमी असते (कारण दोन्ही कार्यरत वायूंच्या दाबात दहा पटीचा फरक असतो). सबस्ट्रेटच्या पृष्ठभागावर आदळणाऱ्या इलेक्ट्रॉन्सची घनता कमी असल्यामुळे, सबस्ट्रेटवर होणाऱ्या आघातामुळे तापमानात कमी वाढ होते, जी मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंगमध्ये सबस्ट्रेटच्या तापमानातील वाढीची मुख्य यंत्रणा आहे. याव्यतिरिक्त, जर फक्त विद्युत क्षेत्र असेल, तर इलेक्ट्रॉन्स खूप कमी अंतरावर ॲनोडपर्यंत पोहोचतात आणि कार्यकारी वायूशी टक्कर होण्याची शक्यता फक्त ६३.८% असते. आणि चुंबकीय क्षेत्र जोडल्यास, ॲनोडकडे जाण्याच्या प्रक्रियेत इलेक्ट्रॉन्स सर्पिलाकार गती करतात, चुंबकीय क्षेत्र इलेक्ट्रॉन्सच्या मार्गाला बांधून त्याचा विस्तार करते, ज्यामुळे इलेक्ट्रॉन्स आणि कार्यकारी वायू यांच्यातील टक्कर होण्याची शक्यता मोठ्या प्रमाणात वाढते. यामुळे आयनीकरण होण्यास मोठ्या प्रमाणात चालना मिळते, आयनीकरणानंतर पुन्हा निर्माण झालेले इलेक्ट्रॉन्स देखील टक्कर होण्याच्या प्रक्रियेत सामील होतात, ज्यामुळे टक्कर होण्याची शक्यता अनेक पटींनी वाढू शकते, इलेक्ट्रॉन्सच्या ऊर्जेचा प्रभावी वापर होतो आणि अशा प्रकारे उच्च-घनतेच्या प्लाझ्माच्या निर्मितीमध्ये विषम दीप्तिमान विसर्जनाची घनता वाढते. लक्ष्यामधून अणू बाहेर फेकले जाण्याचा दर देखील वाढतो, आणि धन आयनांद्वारे लक्ष्यावर होणाऱ्या आघातामुळे होणारे लक्ष्याचे स्पटरिंग अधिक प्रभावी ठरते, हेच मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंग निक्षेपणाच्या उच्च दराचे कारण आहे. याव्यतिरिक्त, चुंबकीय क्षेत्राच्या उपस्थितीमुळे स्पटरिंग प्रणाली कमी हवेच्या दाबावर चालवता येते. कमी हवेच्या दाबामुळे शीथ लेयर प्रदेशातील आयनांची टक्कर कमी होते, लक्ष्यावर होणाऱ्या आघातामध्ये तुलनेने जास्त गतिज ऊर्जा असते, आणि यामुळे स्पटर झालेल्या लक्ष्याच्या अणूंची आणि उदासीन वायूची टक्कर कमी करता येते, लक्ष्याचे अणू उपकरणाच्या भिंतीवर विखुरले जाण्यापासून किंवा लक्ष्याच्या पृष्ठभागावर परत उसळण्यापासून रोखले जातात, ज्यामुळे पातळ थराच्या निक्षेपणाचा दर आणि गुणवत्ता सुधारते.
लक्ष्याचे चुंबकीय क्षेत्र इलेक्ट्रॉनच्या मार्गाला प्रभावीपणे मर्यादित करू शकते, ज्यामुळे परिणामी प्लाझ्माच्या गुणधर्मांवर आणि लक्ष्यावरील आयनच्या एचिंगवर परिणाम होतो.
सारांश: लक्ष्य चुंबकीय क्षेत्राची एकसमानता वाढवल्याने लक्ष्य पृष्ठभागाच्या एचिंगची एकसमानता वाढू शकते, ज्यामुळे लक्ष्य सामग्रीचा वापर सुधारतो; तसेच विद्युत चुंबकीय क्षेत्राचे योग्य वितरण स्पटरिंग प्रक्रियेची स्थिरता प्रभावीपणे सुधारू शकते. म्हणून, मॅग्नेट्रॉन स्पटरिंग लक्ष्यासाठी, चुंबकीय क्षेत्राचा आकार आणि वितरण अत्यंत महत्त्वाचे आहे.
हा लेख यांनी प्रसिद्ध केला आहेव्हॅक्यूम कोटिंग मशीन उत्पादकग्वांगडोंग झेन्हुआ
पोस्ट करण्याची वेळ: १४-डिसेंबर-२०२३