Was ist magnetisches Sputtern?

Magnetisch kontrolliertes Sputterprinzip

Sputter bedeutet (Pflanze) zum Sputtern.

Dieses sogenannte Splash-Plating bezieht sich auf das Objekt auf Ionenaufprall, indem Sie die Fliege ausführen. Ein dünner Film wird durch Anbringen eines Zerstäubungsobjekts an einem Zielsubstrat hergestellt.

In der Leuchtstofflampenfassung in der Nähe des gemeinsamen schwärzenden Phänomens, das das am meisten bewährte Beispiel ist, liegt dies auf die Leuchtstofflampenelektrode, die mit der umgebenden Formation aufgesputtert ist und an der Umgebung befestigt ist.

Seit seiner Entdeckung im 19. Jahrhundert war Sputtern unerwünscht, insbesondere in Entladungsröhren.

In den letzten Jahren wurde es in der Thin-Film-Produktionstechnologie mit hoher Effizienz eingesetzt und wird verfügbar.

Die Anwendungsforschung der dünnen Filmproduktion wurde hauptsächlich von Bell Lab durchgeführt. Und Western Electric Company am Anfang. Im Jahr 1963 wurde ein kontinuierliches Zerstäubungsgerät mit einer Gesamtlänge von etwa 10 m hergestellt.

Hochfrequenzsputtertechnologie wurde 1966 von IBM eingeführt, wodurch die Fertigung von Isolierfilmen ermöglicht wird.

Nach verschiedenen Forschungen haben wir das Ziel von \"Egal, was das Substratmaterial ist, es kann mit jedem Material des Films bedeckt sein.

Um einen Film herzustellen, benötigen Sie mindestens ein Substrat, um den Film und einen Stempel (interner Mechanismus) zu halten, um das Vakuum zu halten.

Diese Requisite ist notwendig, um einen Raum zu erstellen und eine Vakuumpumpe zu verwenden, um das Gas innen auszupumpen.

Sputter (magnetisches Sputtern) Prinzip

Das Arbeitsprinzip des Magnetron-Sputterns ist in der Figur darunter dargestellt, wobei die Wirkung des elektrischen Feldes E, Elektronen mit Argonatomen im Prozess des Fliegens auf das Substrat, das ionisierende AR + und ein neues Elektron, kollidieren, das Elektron fliegt auf das Substrat, AR + Beschleunigt das Kathodenziel unter der Wirkung des elektrischen Feldes, und bombardiert die Zieloberfläche mit hoher Energie, wodurch das Zielsputtering, das Sputterteilchen, neutrale Zielatome oder Moleküle, auf dem Substrat abgeschieden werden, um einen dünnen Film zu bilden. El verlässt das Ziel, es wird sowohl elektrischen als auch magnetischen Feldern ausgesetzt. Um die Bewegung des Elektrons zu erklären, kann er angenähert werden, dass: Wenn sich das Sekundäreelektron im dunklen Bereich der Kathode befindet, wird es nur von dem beeinflusst Elektrisches Feld; einmal in der negativen Glühzone wird es nur von dem Magnetfeld beeinflusst. Daher werden die von der Zieloberfläche emittierten Sekundärelektronen zunächst durch das elektrische Feld in der D beschleunigt Ark-Bereich der Kathode und fliegen in den negativen Bereich. Die elektronen Elektronen, die in die negative Glühzone eintreten, haben eine gewisse Geschwindigkeit und bewegen sich senkrecht zu den Magnetfeldleitungen. In diesem Fall dreht sich das Elektron aufgrund des B-Lorentz um die Magnetfeldlinie Kraft des magnetischen Feldes Das elektrische Feld fliegt das Elektron wieder vom Ziel weg, und beginnt eine neue Bewegungszeit. Die Elektronen tun dies immer wieder und springen in die Richtung, die durch E (elektrisches Feld) × B (Magnetfeld) angezeigt wird (siehe Abbildung) Unten) .e × B driften kurz.

Die Flugbahn der Elektronenbewegung unter orthogonalem elektromagnetischem Feld ist ungefähr einem Cycloid. In dem Fall eines kreisförmigen Magnetfelds bewegen sich die Elektronen in einem ungefähren Zykloidkreis um die Zieloberfläche. Die Steuerung des kreisförmigen Magnetfelds, die Sekundärelektronen nicht Bewegen Sie sich nur entlang eines langen Weges, aber auch an den Plasmabereich in der Nähe der Zieloberfläche gebunden, in dem eine große Anzahl von AR + -Ionen ionisiert wird, um das Ziel zu bombardieren, wodurch die Eigenschaften der hohen Abscheidungsrate von Magnetron-Sputtern erreicht werden. von Kollisionen nimmt zu, die Energie von Elektron E1 ist erschöpft und bewegt sich allmählich von dem Ziel weg. Und schließlich auf dem Substrat unter der Wirkung des elektrischen Feldes abgeschieden wird, ist die Energie des Elektrons sehr gering, die Energie, die auf das Substrat übertragen wird ist sehr klein, was zu einem niedrigen Temperaturanstieg des Substrats führt. Ergänzung, für E2-Elektronen, da das elektrische Feld und das Magnetfeld parallel an der Die Magnetpolachse, E2, fliegt direkt auf das Substrat, aber die Ionendichte an der Magnetpolachse ist sehr niedrig, so dass E2-Elektronen nur wenige sind und einen sehr geringen Effekt auf den Temperaturanstieg des Substrats haben.

Um zusammenzufassen, besteht das Grundprinzip des Magnetron-Sputterns darin, ein Magnetfeld zu verwenden, um die Bewegungsrichtung von Elektronen zu ändern und die Flugbahn von Elektronen zu binden und zu verlängern, um die Ionisationswahrscheinlichkeit von Elektronen an das Arbeitsgas zu verbessern und effektiv das zu verbessern Die Energie der Elektronen \", \" High Speed ​​\"Zwei Merkmale der Wahrheit. Die spezifische Anwendung in Sputtermagnetron-Sputtern ist in der folgenden Abbildung dargestellt.