La pulvérisation magnétron nécessite un champ magnétique pour améliorer l'efficacité du processus de pulvérisation.
Pour ce faire, les électrons sont confinés près de la surface de la cible.
Cela permet d'augmenter la vitesse de dépôt et de protéger le substrat contre les dommages.
Un champ magnétique fermé est utilisé pour augmenter la probabilité de collisions entre les électrons et les atomes d'argon près de la surface de la cible.
Cela permet d'augmenter la densité du plasma et l'efficacité de l'ionisation.
Pourquoi avons-nous besoin d'un champ magnétique dans la pulvérisation magnétron ? (5 raisons principales)
1. Amélioration de la génération de plasma
Le champ magnétique dans la pulvérisation magnétron joue un rôle crucial dans l'amélioration de la génération de plasma.
En créant un champ magnétique fermé sur la surface de la cible, le système augmente la probabilité de collisions entre les électrons et les atomes d'argon.
Ces collisions sont essentielles pour ioniser le gaz d'argon, qui est nécessaire au processus de pulvérisation.
L'ionisation de l'argon gazeux entraîne la formation d'ions argon positifs qui sont accélérés vers la cible chargée négativement.
Cela conduit à l'éjection des atomes de la cible.
2. Confinement des électrons
Le champ magnétique piège efficacement les électrons près de la surface de la cible.
Ce piégeage empêche les électrons d'atteindre le substrat, ce qui pourrait l'endommager ou le chauffer.
Au lieu de cela, les électrons confinés restent à proximité de la cible, où ils peuvent continuer à ioniser le gaz argon.
Cela permet d'entretenir le plasma et d'augmenter la vitesse de dépôt.
3. Augmentation de la vitesse de dépôt
Le confinement des électrons à proximité de la surface de la cible ne protège pas seulement le substrat, mais augmente également de manière significative la vitesse de dépôt.
La densité plus élevée du plasma près de la surface de la cible entraîne des collisions plus fréquentes entre les ions argon et le matériau de la cible.
Il en résulte un taux plus élevé d'éjection du matériau et de dépôt sur le substrat.
4. Paramètres de fonctionnement plus faibles
L'utilisation efficace du champ magnétique dans la pulvérisation magnétron permet au procédé de fonctionner à des pressions et des tensions inférieures à celles de la pulvérisation conventionnelle.
Cela permet non seulement de réduire la consommation d'énergie, mais aussi de diminuer le risque d'endommagement du substrat.
La qualité globale du film déposé s'en trouve améliorée.
5. Polyvalence dans le dépôt de matériaux
La configuration du champ magnétique dans la pulvérisation magnétron peut être ajustée pour s'adapter à différents matériaux et exigences de dépôt.
Cette flexibilité permet de déposer une large gamme de matériaux, y compris des matériaux conducteurs et isolants.
Pour ce faire, il suffit d'ajuster le champ magnétique et l'alimentation électrique (DC ou RF).
En résumé, le champ magnétique dans la pulvérisation magnétron est essentiel pour améliorer l'efficacité du processus de pulvérisation.
Il protège le substrat et permet le dépôt d'une grande variété de matériaux à des vitesses élevées et à des températures basses.
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