A pulverização catódica por magnetron inclui principalmente o transporte de plasma de descarga, a corrosão do alvo, a deposição de película fina e outros processos. O campo magnético no processo de pulverização catódica por magnetron terá impacto. No sistema de pulverização catódica por magnetron associado ao campo magnético ortogonal, os elétrons estão sujeitos à força de Lorentz e realizam movimentos em espiral. Devem sofrer colisões constantes para se moverem gradualmente em direção ao ânodo. Como a colisão faz com que parte dos elétrons atinja o ânodo após a colisão, a energia é pequena e o calor de bombardeio no substrato também não é grande. Além disso, devido às restrições impostas aos elétrons pelo campo magnético do alvo, na superfície do alvo, o efeito magnético da região dentro da pista de descarga, essa pequena faixa local de concentração de elétrons é muito alta. Já no efeito magnético da região fora da superfície do substrato, especialmente longe do campo magnético próximo à superfície, a concentração de elétrons devido à dispersão é muito menor e relativamente uniforme, e ainda menor do que nas condições de pulverização catódica dipolo (devido à diferença de pressão entre os dois gases de trabalho de uma ordem de magnitude). A baixa densidade de elétrons bombardeando a superfície do substrato, de modo que o bombardeio do substrato causado pelo menor aumento de temperatura, que é o principal mecanismo de aumento de temperatura do substrato por pulverização catódica magnetron, é baixo. Além disso, se houver apenas um campo elétrico, os elétrons atingem o ânodo após uma distância muito curta, e a probabilidade de colisão com o gás de trabalho é de apenas 63,8%. E adicione o campo magnético, elétrons no processo de se mover para o ânodo para fazer movimento espiral, o campo magnético limitado e estende a trajetória dos elétrons, melhorando significativamente a probabilidade de colisão de elétrons e gases de trabalho, o que promove significativamente a ocorrência de ionização, ionização e, em seguida, novamente produzir elétrons também se juntam ao processo de colisão, a probabilidade de colisão pode ser aumentada em várias ordens de magnitude, o uso efetivo da energia dos elétrons e, portanto, na formação de alta densidade A densidade do plasma aumenta na descarga luminescente anômala do plasma. A taxa de pulverização catódica de átomos do alvo também é aumentada, e a pulverização catódica do alvo causada pelo bombardeio do alvo por íons positivos é mais eficaz, o que explica a alta taxa de deposição de pulverização catódica por magnetron. Além disso, a presença do campo magnético também pode fazer com que o sistema de pulverização catódica opere em uma pressão de ar mais baixa. A pressão de ar baixa pode fazer com que os íons na região da camada da bainha reduzam a colisão, o bombardeio do alvo com uma energia cinética relativamente alta e, ao mesmo tempo, reduzir a pulverização catódica dos átomos do alvo e a colisão com gás neutro, evitando que os átomos do alvo sejam espalhados na parede do dispositivo ou rebatidos de volta para a superfície do alvo, melhorando a taxa e a qualidade da deposição de filme fino.
O campo magnético alvo pode restringir efetivamente a trajetória dos elétrons, o que por sua vez afeta as propriedades do plasma e a gravação de íons no alvo.
Traço: aumentar a uniformidade do campo magnético do alvo pode aumentar a uniformidade da corrosão da superfície do alvo, melhorando assim a utilização do material alvo; uma distribuição razoável do campo eletromagnético também pode melhorar efetivamente a estabilidade do processo de pulverização catódica. Portanto, para o alvo de pulverização catódica por magnetron, o tamanho e a distribuição do campo magnético são extremamente importantes.
–Este artigo foi publicado porfabricante de máquinas de revestimento a vácuoGuangdongZhenhua
Data de publicação: 14 de dezembro de 2023