Magnetron המקרטעת וזה מצב הדור
Jun 25, 2018| 1. מגנטרון המקרטעת
מגנטון מקרטע הוא דו-קוטבי המקרטע במצב פעולה מגנטרון. ההבדלים בין דיודה מקרטעת ו quadrupole sputtering הן כדלקמן:
מגנט קבוע או אלקטרומגנט ממוקם מאחורי היעד קתודה sputtered. שדה מגנטי של רכיב אופקי או שדה מגנטי של רכיב אנכי (לדוגמה, מטרה הפוכה) נוצר על משטח המטרה, והאלקטרונים הנוצרים על ידי פריקת הגז חייבים לפעול במסלול מסוים בתוך אזור הפלזמה ליד משטח היעד. והוא מסתובב במעגלים לאורך מסלול מסויים מתחת לפעולה המורכבת של כוח השדה החשמלי וכוח השדה המגנטי. לשדה המגנטי של פני השטח יש השפעה מרסנת על החלקיקים הטעונים, וככל שהשדה המגנטי חזק יותר, כך חזק יותר כוח הכריכה. בגלל מחייב והאצה של שדה אלקטרומגנטי עבור אלקטרונים, נתיב התנועה הוארך מאוד גם לפני האלקטרונים להגיע המצע ואת האנודה, כך ההסתברות של יינון התנגשות של הגז Ar המקומי גדל מאוד. יון ארגון Ar + מאיץ תחת הפעולה של השדה החשמלי, ולאחר מכן bombards מטרות ששימש כקתודה. המולקולות, האטומים, היונים והאלקטרונים על פני השטח של המטרה הם כל sputtered החוצה כדי להגביר את קצב החילוץ להתיז של המטרה. חלקיקים sputtered לשאת כמות מסוימת של אנרגיה קינטית, הם להכות את המצע בכיוון מסוים, ולבסוף להפקיד על המצע כדי ליצור סרט. לאחר התנגשויות רבות, האנרגיה של האלקטרונים הולכת ופוחתת בהדרגה, משוחררת מאילוצים של השטף המגנטי, ובסופו של דבר נופלת על המצע, על קיר החדר הריק, ועל צינור הכוח.
העלייה בהסתברות יינון של גז עובד ועלייה בשיעור יינון של היעד להפחית את ההתנגדות הפנימית של פריקה גז ואקום. לכן, מתח העבודה עבור בתצהיר sputtering של היעד magnetron הוא נמוך (בעיקר בין 4-600 V). לפעמים מתח ההפעלה הוא מעט גבוה יותר (למשל, 700V) וכמה מתח תפעולי נמוכים יותר (למשל, כ 300V). כאשר מגנטרון sputtering מתרחשת, מתח המבצע המקרטעת נופל בעיקר על אזור הנחיתה קתודה של היעד magnetron.
בגלל סרט מגנטרון sputtered הוא אחיד צפוף עם pinholes קטנים, טוהר גבוהה הידבקות חזקה, הוא יכול להבין בתצהיר במהירות גבוהה של סרטים חומר שונים תחת טמפרטורה נמוכה ותנאי נזק נמוך. מגנטון sputtering הפך סוג של טכנולוגיה בוגרת ושיטות ייצור מתועשות ציפוי ואקום בימינו. מגנטרון sputtering הטכנולוגיה פותחה במהירות בשימוש נרחב במחקר מדעי תיעוש של תעשיות שונות.
בקיצור, מגנטרון sputtering הטכנולוגיה היא תהליך של ציפוי sputtering המשתמשת בשדה אלקטרומגנטי לשלוט על מסלול והפצה של יונים ואלקטרונים של גז "פריקה זוהר לא נורמלי" בחדר ואקום.
2. שלושה תנאי הדור עבור מגנטרון המקרטעת
פליטות גז מגנטון, אשר בתורו לגרום גמגום, חייב לעמוד בשלושה תנאים הכרחיים:
(1) לאחר פריקה מתאימה של גז פליטה P: DC או פעימה פולט תדר מגנטרון בינוני, בערך 0. 1 אבא ~ 10Pa), ערך טיפוסי הוא 5 × 10 -11 ; RF מגנטרון פריקה הוא כ 10 -1 ~ 10 -2 אבא.
(2) למשטח המגנטרון יש כוח שדה מגנטי אופקי (או שווה ערך) B (בערך 10mT ~ 100mT), הערך הטיפוסי הוא 30 ~ 50mT, מינימום 10 ~ 20mT (100 ~ 200 גאוס).
(3) תא ואקום יש שדה חשמלי V כי הוא אורתוגונלי (או שווה אורתוגונליים) לשדה המגנטי, ערך טיפוסי הוא 500 עד 700V.
בדרך כלל אנו מתייחסים שלושת התנאים לעיל כמו תנאים PBV.