Magnetron Sputtering And It's Generation Conditions
Jun 25, 2018| 1. Magnetron Sputtering
Spektroskopi Magnetron adalah dua-tiang sputtering dalam mod operasi magnetron. Perbezaan di antara spekter dioda dan spektros quadrupole adalah seperti berikut:
Magnet kekal atau elektromagnet diletakkan di belakang sasaran katod yang berlarut-larut. Medan magnet bagi komponen mendatar atau medan magnet bagi komponen menegak (sebagai contoh, sasaran bertentangan) dihasilkan pada permukaan sasaran, dan elektron yang dihasilkan oleh pelepasan gas terikat untuk beroperasi di orbit tertentu di dalam kawasan plasma berhampiran permukaan sasaran. Dan ia pusingan di sepanjang landasan tertentu di bawah tindakan kompleks kuasa medan elektrik dan daya medan magnet. Medan medan magnet sasaran mempunyai kesan pengekangan pada zarah yang dikenakan, dan semakin kuat medan magnet, semakin kuat kekuatan mengikat. Kerana mengikat dan mempercepatkan medan elektromagnetik untuk elektron, jalan gerak juga diperluas sebelum elektron mencapai substrat dan anod, supaya kebarangkalian pengionan perlanggaran gas Ar tempatan sangat meningkat. Argon ion Ar + mempercepatkan di bawah tindakan medan elektrik, dan kemudian mengebom sasaran yang berfungsi sebagai katod. Molekul-molekul, atom, ion dan elektron di permukaan sasaran semuanya berlegar untuk meningkatkan kadar pengekstrakan sasaran. Zarah-zarah berantakan membawa sejumlah tenaga kinetik, mereka menyerang substrat dalam arah tertentu, dan akhirnya mendepositkan substrat untuk membentuk sebuah filem. Selepas banyak perlanggaran, tenaga elektron secara beransur-ansur berkurang, membebaskan dari kekangan fluks magnet, dan akhirnya jatuh pada substrat, dinding ruang vakum, dan anod kuasa sasaran.
Peningkatan kebarangkalian ionisasi gas kerja dan kenaikan kadar pengionan sasaran mengurangkan rintangan dalaman pelepasan gas vakum. Oleh itu, voltan kerja untuk pemendapan spontan target magnetron adalah rendah (kebanyakannya antara 4-600 V). Kadang-kadang voltan operasi sedikit lebih tinggi (contohnya,> 700V) dan beberapa voltan yang beroperasi lebih rendah (misalnya, kira-kira 300V). Apabila magnetron sputtering berlaku, voltan operasi sputtering terutamanya jatuh pada zon pendaratan katod sasaran magnetron.
Kerana filem magnetron berderit seragam dan padat dengan pinholes kecil, kemurnian tinggi dan lekatan yang kuat, ia dapat mewujudkan pemendapan berkecepatan tinggi pelbagai filem bahan di bawah suhu rendah dan keadaan kerosakan yang rendah. Magnetron sputtering telah menjadi sejenis teknologi matang dan kaedah pengeluaran industri dalam salutan vakum sekarang ini. Teknologi sputtering Magnetron telah berkembang pesat dan banyak digunakan dalam penyelidikan saintifik dan perindustrian pelbagai industri.
Ringkasnya, teknologi magnetron sputtering adalah proses salutan sputtering yang menggunakan medan elektromagnetik untuk mengawal trajektori dan pengedaran ion dan elektron gas "pelepasan cahaya yang tidak normal" dalam ruang vakum.
2. Tiga Keadaan Generasi untuk Magnetron Sputtering
Pelepasan gas magneton, yang seterusnya menyebabkan sputtering, mesti memenuhi tiga syarat yang diperlukan dan mencukupi:
(1) Mempunyai tekanan gas pelepasan yang sesuai P: DC atau pelepasan magnetron frekuensi medium berdenyut, kira-kira 0. 1 Pa ~ 10Pa), nilai tipikal ialah 5 × 10 -1 Pa; Pelepasan magnetron RF adalah kira-kira 10 -1 ~ 10 -2 Pa.
(2) Permukaan magnetron mempunyai kekuatan medan magnet mendatar (atau setara) B (kira-kira 10mT ~ 100mT), nilai tipikal ialah 30 ~ 50mT, dan minimum 10 ~ 20mT (100 ~ 200 Gauss).
(3) Ruang vakum mempunyai medan elektrik V yang ortogonal (atau setara ortogonal) ke medan magnet, nilai tipikal ialah 500 hingga 700V.
Kami biasanya merujuk kepada tiga syarat di atas sebagai syarat PBV.