Kjennetegn ved magnetronsputterbelegg
(3) Lavenergi-sputtering. På grunn av den lave katodespenningen som påføres målet, bindes plasmaet av magnetfeltet i rommet nær katoden, og hemmer dermed de høyenergiske ladede partiklene på siden av substratet som folk skyter på. Derfor er graden av skade på substratet, som for eksempel halvlederkomponenter, forårsaket av bombardement av ladede partikler, lavere enn den som forårsakes av andre sputteringsmetoder.
(4) Lav substrattemperatur. Sputterhastigheten ved magnetronsputtering er høy fordi katodemålet befinner seg i magnetfeltet innenfor området, det vil si i et lite, lokalisert område av målets utladningsbane, med høy elektronkonsentrasjon. I området utenfor magneteffekten, spesielt vekk fra magnetfeltet på substratoverflaten i nærheten, er elektronkonsentrasjonen på grunn av spredning mye lavere, og kan til og med være lavere enn dipolsputtering (på grunn av forskjellen mellom de to arbeidsgassenes trykk på en størrelsesorden). Derfor er konsentrasjonen av elektroner som bombarderer substratoverflaten under magnetronsputteringsforhold mye lavere enn ved vanlig diodesputtering, og en overdreven økning i substrattemperaturen unngås på grunn av reduksjonen i antall elektroner som treffer substratet. I tillegg kan anoden til magnetronsputteringsanordningen i magnetronsputteringsmetoden være plassert rundt katoden, og substratholderen kan også være ujordet og i suspensjonspotensial, slik at elektronene ikke kan passere gjennom den jordede substratholderen og strømme bort gjennom anoden, og dermed redusere antallet høyenergielektroner som bombarderer det belagte substratet, redusere økningen i substratvarme forårsaket av elektronene, og redusere det sekundære elektronbombardementet av substratet betraktelig, noe som resulterer i varmegenerering.
(5) Ujevn etsing av målet. I tradisjonelle magnetronsputteringsmål brukes ujevnt magnetfelt, slik at plasmaet produserer en lokal konvergenseffekt. Dette vil føre til en høy etsningshastighet i målets lokale posisjon, noe som resulterer i en betydelig ujevn etsing. Utnyttelsesgraden til målet er vanligvis omtrent 30 %. For å forbedre utnyttelsesgraden til målmaterialet kan man iverksette en rekke forbedringstiltak, for eksempel å forbedre formen og fordelingen av målets magnetfelt, slik at magneten beveger seg internt i målkatoden, og så videre.
Vanskeligheter med å sputtere magnetiske materialmål. Hvis sputtermålet er laget av et materiale med høy magnetisk permeabilitet, vil de magnetiske kraftlinjene passere direkte gjennom målets indre og oppstå et magnetisk kortslutningsfenomen, noe som gjør magnetronutladning vanskelig. For å generere et rommagnetfelt har folk utført en rekke studier, for eksempel for å mette magnetfeltet inne i målmaterialet, slik at det blir mange hull i målet for å fremme generering av mer lekkasje, temperaturøkninger i det magnetiske målet eller for å redusere den magnetiske permeabiliteten til målmaterialet.
– Denne artikkelen er publisert avprodusent av vakuumbeleggsmaskinerGuangdong Zhenhua
Publisert: 01. des. 2023