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マグネトロンスパッタリングターゲットの磁場配置解析

マグネトロンスパッタリングターゲットの磁場配置解析

近年、マグネトロンスパッタリングは蒸着コーティングの最も重要な方法の1つになっている。 工業生産と科学研究に広く使われています。 現代の機械加工業界のように、ワークピース表面に機能性膜をめっきするマグネトロンスパッタリング技術、超硬度膜、自己潤滑性膜の使用。 光学の分野では、反射防止膜、低放射膜および透明膜、絶縁膜を製造するためのマグネトロンスパッタリング技術の使用。 マイクロエレクトロニクスおよび光学の分野では、磁気記録フィールドマグネトロンスパッタリング技術も重要な役割を果たす。 しかしながら、マグネトロンスパッタリング技術は、低い目標利用率、低い堆積速度および低いイオン化速度などのそれ自身の欠点も有する。 金属スパッタリングターゲットターゲット利用率は、ターゲット滑走路の存在によるものであり、局所的な金属スパッタリングターゲットをもたらす局所領域のターゲット領域におけるプラズマ閉じ込めである。 滑走路の形状は、ターゲットの背後にある磁場構造によって決まります。 ターゲットの利用を改善するための鍵は、均一な表面スパッタリングを達成するために、より大きなターゲット表面範囲にプラズマが存在するように磁場構造を調整することである。 マグネトロンスパッタリングの場合、ターゲット電力を増加させることによってスパッタリング収率を増加させることができるが、ターゲットは熱負荷による溶融および割れを受ける可能性がある。 これらの問題は、同じターゲット領域の場合に行うことができます

ターゲット表面のスパッタリング面積が増加し、ターゲット表面の出力密度が低下する。 従って、マグネトロンスパッタ陰極磁場設計は継続的な改善であった。 どのようなものの代表です:ターゲットの表面の中心を通る滑走路の形成、金属スパッタリングターゲットを達成するために機械的な伝送装置の回転を使用するように、磁場の合理的な設計を介して円形平面マグネトロンスパッタリングソースフルスパッタリングのターゲット表面。 長方形の平面マグネトロンスパッタリングのソースは、送信メカニズムを介して、ターゲットの背面に磁石を組み合わせてダイヤモンド形または梅の形の動きを行うように、全体の目標利用率は61% ターゲット表面の低圧フルエッチングを達成するための調整を伴うマルチ磁気回路を通る。 磁場の構造はまた、膜厚の均一性を改善することができる。 磁場の強さの強弱を調整することで、非平衡マグネトロンスパッタリング技術の開発だけでなく、イオンプレーティングの機能も持っています。 従って、磁気回路設計は、マグネトロンスパッタリング源の最も重要な部分である。

マグネトロンスパッタリングターゲットの磁場配置

平面マグネトロン金属スパッタリングターゲットでは、磁石がターゲットの背後に配置され、ターゲットの表面を通過する磁場がターゲットの表面上に磁場を形成する。 ここで、ターゲット表面に平行な磁場Bと垂直ターゲット表面の電界Eは、ターゲット表面に平行なドリフト場E×Bを形成する。 ドリフト場E×Bはトラップ上の電子の影響を受け、金属スパッタリングターゲットはターゲット表面の電子密度を増加させ、電子と中性ガス分子との衝突の可能性を高め、スパッタリングのイオン化速度を増加させるガススパッタリング速度。