Rozpylanie magnetronowe obejmuje głównie transport plazmy przez wyładowanie, trawienie tarczy, osadzanie cienkich warstw i inne procesy. Pole magnetyczne ma wpływ na proces rozpylania magnetronowego. W systemie rozpylania magnetronowego z ortogonalnym polem magnetycznym, elektrony podlegają sile Lorentza i poruszają się po spiralnej trajektorii, muszą ulegać ciągłym zderzeniom, aby stopniowo przemieszczać się do anody. Zderzenie sprawia, że część elektronów dociera do anody po osiągnięciu niewielkiej energii. Ciepło bombardowania podłoża również nie jest duże. Ponadto, ze względu na ograniczenia pola magnetycznego elektronów, na powierzchni tarczy, obszar znajdujący się w pasie startowym wyładowania charakteryzuje się bardzo wysokim lokalnym, niewielkim zakresem koncentracji elektronów. Natomiast obszar poza powierzchnią podłoża, zwłaszcza w pobliżu pola magnetycznego, charakteryzuje się znacznie niższym i stosunkowo równomiernym rozkładem koncentracji elektronów, a nawet niższym niż w warunkach rozpylania dipolowego (ze względu na różnicę ciśnień gazów roboczych rzędu wielkości). Niska gęstość elektronów bombardujących powierzchnię podłoża, dzięki czemu bombardowanie podłoża spowodowane niższym wzrostem temperatury, który jest głównym mechanizmem rozpylania magnetronowego, powoduje niski wzrost temperatury podłoża. Ponadto, jeśli występuje tylko pole elektryczne, elektrony docierają do anody po bardzo krótkiej odległości, a prawdopodobieństwo zderzenia z gazem roboczym wynosi tylko 63,8%. Dodając pole magnetyczne, elektrony w procesie przemieszczania się do anody wykonują ruch spiralny, pole magnetyczne wiąże i wydłuża trajektorię elektronów, znacznie poprawiając prawdopodobieństwo zderzenia elektronów i gazów roboczych, co znacznie sprzyja występowaniu jonizacji, jonizacja, a następnie ponownie wytwarzają elektrony, które również dołączają do procesu zderzenia, prawdopodobieństwo zderzenia może wzrosnąć o kilka rzędów wielkości, efektywne wykorzystanie energii elektronów, a tym samym w tworzeniu plazmy o wysokiej gęstości Gęstość plazmy wzrasta w anomalnym wyładowaniu jarzeniowym plazmy. Szybkość rozpylania atomów z tarczy jest również zwiększona, a rozpylanie tarczy, spowodowane bombardowaniem tarczy jonami dodatnimi, jest bardziej efektywne, co jest przyczyną wysokiej szybkości osadzania metodą rozpylania magnetronowego. Ponadto, obecność pola magnetycznego może również sprawić, że system rozpylania będzie działał przy niższym ciśnieniu powietrza, a niskie ciśnienie powietrza może sprawić, że jony w obszarze warstwy osłonowej zmniejszą zderzenia, bombardując tarczę stosunkowo dużą energią kinetyczną, co z kolei zmniejszy liczbę rozpylanych atomów tarczy i zderzeń gazów obojętnych, zapobiegając rozpraszaniu atomów tarczy na ścianki urządzenia lub odbijaniu się od powierzchni tarczy, co z kolei poprawi szybkość i jakość osadzania cienkich warstw.
Docelowe pole magnetyczne może skutecznie ograniczyć trajektorię elektronów, co z kolei wpływa na właściwości plazmy i trawienie jonów na celu.
Ślad: zwiększenie jednorodności pola magnetycznego celu może zwiększyć jednorodność trawienia powierzchni celu, poprawiając w ten sposób wykorzystanie materiału docelowego; racjonalny rozkład pola elektromagnetycznego może również skutecznie poprawić stabilność procesu rozpylania. Dlatego w przypadku tarczy rozpylanej magnetronowo, rozmiar i rozkład pola magnetycznego są niezwykle ważne.
– Artykuł ten został opublikowany przezproducent maszyn do powlekania próżniowegoGuangdong Zhenhua
Czas publikacji: 14 grudnia 2023 r.