Kenmerken van magnetron sputtercoating
(3) Sputteren met lage energie. Door de lage kathodespanning die op het doelwit wordt aangelegd, wordt het plasma gebonden aan het magnetische veld in de ruimte nabij de kathode, waardoor de beweging van hoogenergetische geladen deeltjes naar de zijkant van het substraat wordt geblokkeerd. De mate van schade aan het substraat, zoals bij halfgeleiders, veroorzaakt door een bombardement met geladen deeltjes, is daardoor lager dan bij andere sputtermethoden.
(4) Lage substraattemperatuur. De sputtersnelheid bij magnetronsputteren is hoog, omdat de elektronenconcentratie hoog is in het magnetische veld van het kathodedoel in het gebied, dat wil zeggen de ontladingsbaan van het doel binnen een klein gelokaliseerd gebied, terwijl de elektronenconcentratie in het magnetische veld buiten het gebied, met name ver van het magnetische veld van het nabijgelegen substraatoppervlak, veel lager is dan bij dipoolsputteren (vanwege het drukverschil tussen de twee werkgassen van een orde van grootte). Daarom is onder magnetronsputteren de concentratie elektronen die het oppervlak van het substraat bombarderen veel lager dan bij normaal diodesputteren, en wordt een overmatige stijging van de substraattemperatuur vermeden door de vermindering van het aantal elektronen dat op het substraat invalt. Bovendien kan bij het magnetron-sputterprocédé de anode van het magnetron-sputterapparaat zich in de buurt van de kathode bevinden en kan de substraathouder ook ongeaard zijn en zich in een suspensiepotentiaal bevinden, zodat de elektronen niet door de geaarde substraathouder kunnen passeren en via de anode wegstromen. Hierdoor wordt het bombardement van het geplateerde substraat door elektronen met hoge energie verminderd. Hierdoor wordt de toename van hitte in het substraat door de elektronen verminderd en wordt het bombardement van het substraat door secundaire elektronen, wat leidt tot hittegeneratie, sterk verzwakt.
(5) Ongelijkmatige etsing van het doel. Bij traditionele magnetronsputtertargets zal het gebruik van een ongelijkmatig magnetisch veld, waardoor het plasma een lokaal convergentie-effect produceert, leiden tot een hoge etssnelheid op de lokale positie van het target. Dit resulteert in een aanzienlijk ongelijkmatige etsing. De benuttingsgraad van het target bedraagt doorgaans ongeveer 30%. Om de benuttingsgraad van het targetmateriaal te verbeteren, kunt u diverse verbeteringsmaatregelen nemen, zoals het verbeteren van de vorm en verdeling van het magnetische veld van het target, zodat de magneet in de kathode van het target zich beter kan bewegen, enzovoort.
Moeilijkheden bij het sputteren van targets van magnetisch materiaal. Als de sputtertarget is gemaakt van een materiaal met een hoge magnetische permeabiliteit, zullen de magnetische krachtlijnen direct door het inwendige van de target gaan, wat een magnetische kortsluiting veroorzaakt, waardoor magnetronontlading moeilijk wordt. Om het ruimtemagnetisch veld te genereren, zijn diverse studies uitgevoerd, bijvoorbeeld om het magnetische veld in het targetmateriaal te verzadigen, waardoor er veel openingen in de target ontstaan om meer lekkage te veroorzaken bij temperatuurstijgingen van het magnetische targetmateriaal, of om de magnetische permeabiliteit van het targetmateriaal te verminderen.
–Dit artikel is gepubliceerd doorfabrikant van vacuümcoatingmachinesGuangdong Zhenhua
Plaatsingstijd: 1 december 2023