Manyetik püskürtme esas olarak deşarj plazma taşınımı, hedef aşındırma, ince film biriktirme ve diğer işlemleri içerir; manyetik alanın manyetik püskürtme işlemi üzerinde etkisi olacaktır. Manyetik püskürtme sistemine dik manyetik alan eklendiğinde, elektronlar Lorentz kuvvetinin etkisi altında spiral yörünge hareketi yaparlar ve anoda doğru kademeli olarak hareket etmek için sürekli çarpışmalara maruz kalırlar. Çarpışmalar, elektronların bir kısmının anoda ulaştıktan sonra enerjilerinin düşük olmasına neden olduğundan, alt tabakaya çarpma ısısı da büyük değildir. Ek olarak, elektronların hedef manyetik alan kısıtlamaları nedeniyle, deşarj yolu içindeki manyetik etki bölgesinde, bu yerel küçük aralıktaki elektron konsantrasyonu çok yüksektir ve alt tabaka yüzeyinin dışındaki manyetik etki bölgesinde, özellikle yüzeye yakın manyetik alandan uzak bölgelerde, elektron konsantrasyonu dağılım nedeniyle çok daha düşüktür ve nispeten homojen bir dağılıma sahiptir, hatta dipol püskürtme koşullarından bile daha düşüktür (iki çalışma gazı basınç farkı nedeniyle). Yüzeye çarpan elektronların düşük yoğunluğu, yüzeyin daha düşük sıcaklık artışına neden olur; bu da manyetik püskürtme yöntemiyle yüzey sıcaklığının düşük olmasının ana mekanizmasıdır. Ayrıca, yalnızca elektrik alan varsa, elektronlar çok kısa bir mesafeden sonra anoda ulaşır ve çalışma gazıyla çarpışma olasılığı sadece %63,8'dir. Manyetik alan eklendiğinde ise, elektronlar anoda doğru hareket ederken spiral hareket yaparlar; manyetik alan elektronların yörüngesini bağlar ve uzatır, elektronların çalışma gazlarıyla çarpışma olasılığını büyük ölçüde artırır, bu da iyonlaşmanın meydana gelmesini büyük ölçüde teşvik eder. İyonlaşmadan sonra tekrar elektronlar da çarpışma sürecine katılır, çarpışma olasılığı birkaç kat artırılabilir, elektronların enerjisi etkili bir şekilde kullanılır ve böylece yüksek yoğunluklu plazma oluşumunda plazma yoğunluğu artar. Hedeften atomların püskürtülme hızı da artar ve pozitif iyonların hedefi bombardıman etmesiyle oluşan hedef püskürtmesi daha etkili olur; bu da magnetron püskürtme biriktirme hızının yüksek olmasının nedenidir. Ek olarak, manyetik alanın varlığı, püskürtme sisteminin daha düşük hava basıncında çalışmasını da sağlayabilir; düşük hava basıncı, kılıf tabakası bölgesindeki iyonların çarpışmasını azaltarak, nispeten büyük bir kinetik enerjiyle hedefi bombardıman etmeyi ve püskürtülen hedef atomları ile nötr gaz çarpışmasını azaltmayı mümkün kılar; böylece hedef atomlarının cihazın duvarına saçılması veya hedef yüzeyine geri sekmesi önlenir ve ince film biriktirme hızı ve kalitesi iyileştirilir.
Hedef manyetik alan, elektronların yörüngesini etkili bir şekilde kısıtlayabilir; bu da plazma özelliklerini ve iyonların hedef üzerindeki aşındırmasını etkiler.
Özetle: Hedef manyetik alanın homojenliğinin artırılması, hedef yüzey aşındırmasının homojenliğini artırabilir ve böylece hedef malzemenin kullanımını iyileştirebilir; makul elektromanyetik alan dağılımı, püskürtme işleminin kararlılığını da etkili bir şekilde iyileştirebilir. Bu nedenle, magnetron püskürtme hedefi için manyetik alanın boyutu ve dağılımı son derece önemlidir.
Bu makale şu kuruluş tarafından yayınlanmıştır:vakum kaplama makinesi üreticisiGuangdong Zhenhua
Yayın tarihi: 14 Aralık 2023