Magnetronsko razprševanje vključuje predvsem transport plazme pri razelektritvi, jedkanje tarče, nanašanje tankih filmov in druge procese, pri čemer magnetno polje vpliva na proces magnetronskega razprševanja. V sistemu magnetronskega razprševanja in ortogonalnem magnetnem polju so elektroni podvrženi Lorentzovi sili in se gibljejo po spiralni poti, zato morajo biti nenehno izpostavljeni trkom, da se postopoma premaknejo proti anodi. Zaradi trkov del elektronov doseže anodo z majhno energijo, zato tudi toplota bombardiranja na substratu ni velika. Poleg tega je zaradi omejitev elektronov z magnetnim poljem tarče na površini tarče v območju magnetnega učinka, ki je znotraj razelektritvene steze, ta lokalni majhen razpon koncentracije elektronov zelo visok, v območju magnetnega učinka zunaj površine substrata, zlasti stran od magnetnega polja blizu površine, pa je koncentracija elektronov zaradi disperzije veliko nižja in relativno enakomerna, celo nižja kot pri pogojih dipolnega razprševanja (zaradi razlike v tlaku obeh delovnih plinov za velikostni red). Nizka gostota elektronov, ki bombardirajo površino substrata, povzroči nizko naraščanje temperature zaradi bombardiranja substrata, kar je glavni mehanizem nizkega dviga temperature substrata pri magnetronskem razprševanju. Poleg tega elektroni, če je prisotno samo električno polje, dosežejo anodo po zelo kratki razdalji, verjetnost trka z delovnim plinom pa je le 63,8 %. Če se doda magnetno polje, se elektroni med premikanjem proti anodi spiralno gibljejo, magnetno polje pa veže in podaljša trajektorijo elektronov, kar močno izboljša verjetnost trka elektronov z delovnim plinom, kar močno spodbuja nastanek ionizacije. Ko se ionizacija in nato ponovno ustvarijo elektroni, se verjetnost trka lahko poveča za več velikostnih razredov, kar učinkovito izkoristi energijo elektronov in s tem povzroči nastanek plazme z visoko gostoto. Gostota plazme se poveča pri anomalnem sijajnem praznjenju. Hitrost razprševanja atomov iz tarče se prav tako poveča, razprševanje tarče, ki ga povzroči bombardiranje tarče s pozitivnimi ioni, pa je učinkovitejše, kar je razlog za visoko hitrost nanašanja z magnetronskim razprševanjem. Poleg tega lahko prisotnost magnetnega polja povzroči, da sistem za razprševanje deluje pri nižjem zračnem tlaku, nizek zračni tlak 1 lahko povzroči, da ioni v območju ovojne plasti zmanjšajo trke, bombardiranje tarče z relativno veliko kinetično energijo in dan lahko zmanjšajo trke razpršenih atomov tarče in nevtralnega plina, da se prepreči razprševanje atomov tarče na steno naprave ali odbijanje nazaj na površino tarče, kar izboljša hitrost in kakovost nanašanja tanke plasti.
Magnetno polje tarče lahko učinkovito omeji trajektorijo elektronov, kar posledično vpliva na lastnosti plazme in jedkanje ionov na tarči.
Sled: povečanje enakomernosti magnetnega polja tarče lahko poveča enakomernost jedkanja površine tarče in s tem izboljša izkoriščenost materiala tarče; razumna porazdelitev elektromagnetnega polja lahko učinkovito izboljša tudi stabilnost procesa razprševanja. Zato sta velikost in porazdelitev magnetnega polja izjemno pomembni za tarčo magnetronskega razprševanja.
–Ta članek je objavilproizvajalec strojev za vakuumsko lakiranjeGuangdong Zhenhua
Čas objave: 14. dec. 2023