Arreglo de campo magnético de Magnetron Sputtering Target

- Jul 04, 2018-


Para un objetivo de pulverización catódica plana de magnetrón, el acero magnético se coloca detrás del objetivo y las líneas magnéticas pasan a través de la superficie del objetivo para formar un campo magnético en la superficie del objetivo. El campo magnético B paralelo a la superficie objetivo y el campo eléctrico E perpendiculares a la superficie objetivo, forman un campo de deriva E × B que es paralelo a la superficie objetivo. El campo de deriva E × B tiene la función de atrapar electrones, lo que aumenta la densidad de electrones de la superficie objetivo, aumenta la probabilidad de colisión de electrones con moléculas de gas neutro y fortalece la tasa de ionización del gas de pulverización, aumentando así la tasa de pulverización . Para un objetivo de pulverización catódica de magnetrón rectangular planar típico, la disposición de acero magnético se muestra en la figura 1 (los aceros magnéticos adyacentes tienen polaridades opuestas, es decir, NSN o SNS).


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Fig.1 Diagrama del diseño de acero magnético y la distribución del campo magnético

 

La distribución de la línea de campo magnético en la figura 1 se calcula mediante simulación numérica. Se puede ver que el área donde la línea del campo magnético en la superficie del objetivo es aproximadamente paralela a la superficie objetivo es estrecha. Dado que en el sistema de pulverización catódica de magnetrón, el área de pulverización catódica de la superficie del objetivo se concentra principalmente en esta área donde la línea del campo magnético en la superficie objetivo es aproximadamente paralela a la superficie objetivo. El ancho de la zanja grabada se vuelve más estrecha a medida que aumenta la profundidad de grabado durante el proceso de pulverización catódica. El perfil de grabado resultante se muestra en la Fig.2.


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Fig.2 El grabado causado por la disposición usual de acero magnético

 

De acuerdo con el cálculo del área, la relación de utilización objetivo del método de disposición de acero magnético mencionado anteriormente es solo de aproximadamente el 20%. Se puede observar que la disposición habitual de los aceros magnéticos hace que sea difícil obtener altas tasas de utilización objetivo y tasas de deposición.