Vai trò của từ trường trong quá trình phún xạ magnetron

Quá trình phún xạ magnetron chủ yếu bao gồm quá trình vận chuyển plasma phóng điện, khắc mục tiêu, lắng đọng màng mỏng và các quá trình khác, từ trường trên quá trình phún xạ magnetron sẽ có tác động. Trong hệ thống phún xạ magnetron cộng với từ trường trực giao, các electron chịu tác động của lực Lorentz và thực hiện chuyển động theo quỹ đạo xoắn ốc, phải trải qua va chạm liên tục để dần dần di chuyển đến cực dương, do va chạm làm cho một phần các electron tiếp cận cực dương sau khi năng lượng nhỏ, nhiệt bắn phá trên chất nền cũng không lớn. Ngoài ra, do các electron bị ràng buộc bởi từ trường mục tiêu, trong bề mặt mục tiêu của hiệu ứng từ của vùng nằm trong đường băng phóng điện, phạm vi nhỏ cục bộ này của nồng độ electron rất cao và trong hiệu ứng từ của vùng bên ngoài bề mặt chất nền, đặc biệt là cách xa từ trường gần bề mặt, nồng độ electron do sự phân tán của sự phân bố thấp hơn nhiều và tương đối đồng đều, và thậm chí thấp hơn so với điều kiện phún xạ lưỡng cực (do chênh lệch áp suất khí làm việc của hai cấp độ). Mật độ electron bắn phá bề mặt chất nền thấp, do đó sự bắn phá chất nền gây ra bởi sự gia tăng nhiệt độ thấp hơn, đây là cơ chế chính của sự gia tăng nhiệt độ chất nền phun xạ magnetron là thấp. Ngoài ra, nếu chỉ có một trường điện, các electron sẽ đến cực dương sau một khoảng cách rất ngắn và xác suất va chạm với khí làm việc chỉ là 63,8%. Và thêm từ trường, các electron trong quá trình di chuyển đến cực dương để thực hiện chuyển động xoắn ốc, từ trường liên kết và mở rộng quỹ đạo của các electron, cải thiện đáng kể xác suất va chạm của các electron và khí làm việc, điều này thúc đẩy đáng kể sự xảy ra của quá trình ion hóa, ion hóa và sau đó lại tạo ra các electron cũng tham gia vào quá trình va chạm, xác suất va chạm có thể tăng lên theo nhiều cấp độ lớn, việc sử dụng hiệu quả năng lượng của các electron và do đó trong quá trình hình thành mật độ plasma cao Mật độ plasma tăng lên trong quá trình phóng điện phát sáng bất thường của plasma. Tốc độ bắn phá các nguyên tử ra khỏi mục tiêu cũng tăng lên, và bắn phá mục tiêu gây ra do sự bắn phá mục tiêu bởi các ion dương có hiệu quả hơn, đây là lý do tại sao tốc độ lắng đọng bắn phá magnetron cao. Ngoài ra, sự hiện diện của từ trường cũng có thể làm cho hệ thống bắn phá hoạt động ở áp suất không khí thấp hơn, áp suất không khí thấp 1 có thể làm cho các ion trong vùng lớp vỏ giảm va chạm, bắn phá mục tiêu với động năng tương đối lớn và ngày có thể giảm các nguyên tử mục tiêu bị bắn phá và va chạm khí trung tính, để ngăn các nguyên tử mục tiêu bị phân tán vào thành thiết bị hoặc bị bật trở lại bề mặt mục tiêu, để cải thiện tốc độ và chất lượng lắng đọng màng mỏng.

Từ trường mục tiêu có thể hạn chế hiệu quả quỹ đạo của các electron, từ đó ảnh hưởng đến tính chất plasma và quá trình khắc ion trên mục tiêu.

Dấu vết: tăng tính đồng nhất của từ trường mục tiêu có thể tăng tính đồng nhất của quá trình khắc bề mặt mục tiêu, do đó cải thiện việc sử dụng vật liệu mục tiêu; phân bố từ trường hợp lý cũng có thể cải thiện hiệu quả tính ổn định của quá trình phun. Do đó, đối với mục tiêu phun magnetron, kích thước và sự phân bố của từ trường là cực kỳ quan trọng.

– Bài viết này được phát hành bởinhà sản xuất máy phủ chân khôngQuảng Đông Chấn Hoa