Características do revestimento por pulverização catódica magnetrônica
(3) Pulverização catódica de baixa energia. Devido à baixa tensão catódica aplicada ao alvo, o plasma é confinado pelo campo magnético no espaço próximo ao cátodo, inibindo assim as partículas carregadas de alta energia que atingem o substrato. Portanto, o grau de dano ao substrato, como dispositivos semicondutores, causado pelo bombardeio de partículas carregadas é menor do que o causado por outros métodos de pulverização catódica.
(4) Baixa temperatura do substrato. A taxa de pulverização catódica por magnetron é alta, porque o alvo do cátodo está sob o campo magnético na região, ou seja, na área localizada da trajetória de descarga do alvo, onde a concentração de elétrons é alta. Já fora dessa região, especialmente longe da superfície do substrato e fora do campo magnético, a concentração de elétrons é muito menor devido à dispersão, podendo ser até menor do que na pulverização por dipolo (devido à diferença de uma ordem de grandeza na pressão do gás de trabalho entre os dois processos). Portanto, sob as condições de pulverização catódica por magnetron, a concentração de elétrons que bombardeiam a superfície do substrato é muito menor do que na pulverização catódica por diodo convencional, e um aumento excessivo na temperatura do substrato é evitado devido à redução no número de elétrons incidentes sobre o substrato. Além disso, no método de pulverização catódica por magnetron, o ânodo do dispositivo pode ser posicionado próximo ao cátodo, e o suporte do substrato pode não estar aterrado e permanecer em potencial de suspensão. Dessa forma, os elétrons não conseguem atravessar o suporte aterrado e fluem através do ânodo, reduzindo o bombardeio de elétrons de alta energia sobre o substrato. Isso diminui o aumento do calor gerado pelos elétrons no substrato e atenua significativamente o bombardeio secundário de elétrons, que resulta na geração de calor.
(5) Gravação irregular do alvo. No alvo de pulverização catódica magnetrônica tradicional, o uso de um campo magnético irregular faz com que o plasma produza um efeito de convergência local, resultando em uma alta taxa de gravação por pulverização catódica em determinadas áreas do alvo. Consequentemente, o alvo apresenta uma gravação irregular significativa. A taxa de utilização do alvo é geralmente de cerca de 30%. Para melhorar a taxa de utilização do material do alvo, diversas medidas podem ser tomadas, como aprimorar a forma e a distribuição do campo magnético no alvo, permitindo o movimento interno do ímã no cátodo do alvo, entre outras.
Dificuldade na deposição de material magnético por pulverização catódica. Se o alvo de pulverização for feito de um material com alta permeabilidade magnética, as linhas de força magnética passarão diretamente pelo interior do alvo, causando um curto-circuito magnético e dificultando a descarga do magnetron. Para gerar um campo magnético espacial, diversos estudos têm sido realizados, como saturar o campo magnético dentro do material do alvo, deixando muitas lacunas no alvo para promover maior fuga de campo magnético e aumentar a temperatura do alvo, ou reduzir a permeabilidade magnética do material do alvo.
–Este artigo foi publicado porfabricante de máquinas de revestimento a vácuoGuangdongZhenhua
Data da publicação: 01/12/2023