Apakah magnetron planar dalam lapisan PVD?

Magnetron planar adalah, pada dasarnya, mod klasik "diod" sputtering dengan penambahan array magnet kekal di belakang katod. Arahan magnet ini disusun supaya medan magnet normal ke medan elektrik di jalan tertutup dan membentuk "terowong" sempadan yang memerangkap elektron Mesin salutan instrumen perubatan berhampiran permukaan sasaran. Perangkap elektron ini meningkatkan kecekapan pembentukan ion gas dan mengekang plasma pelepasan, yang membolehkan arus yang lebih tinggi pada tekanan gas yang lebih rendah dan mencapai kadar pemendapan sputter yang lebih tinggi untuk salutan PVD (pemendapan wap fizikal).

Beberapa bentuk katod/sasaran magnetron yang berbeza telah digunakan, tetapi yang biasa adalah bulat dan segi empat tepat. Magnetron segi empat tepat sering dijumpai dalam skala yang lebih besar dalam sistem sputtering magnetron di mana substrat mengimbas secara linear melepasi sasaran pada beberapa bentuk tali pinggang penghantar atau pembawa. Magnetron pekeliling lebih sering dijumpai dalam sistem batch confocal skala yang lebih kecil atau stesen wafer tunggal dalam alat kluster.

Walaupun corak yang lebih kompleks boleh dilakukan, katod - termasuk hampir semua bulat dan segi empat tepat - mempunyai corak magnet sepusat yang mudah dengan pusat menjadi satu tiang dan perimeter sebaliknya. Untuk magnetron bulat, ini akan menjadi magnet bulat yang agak kecil di tengah, dan magnet cincin anulus dari polariti bertentangan di sekitar luar dengan jurang di antara.

Untuk magnetron segi empat tepat pusat, biasanya bar di bawah paksi panjang (tetapi kurang daripada panjang penuh) dengan "pagar" segi empat tepat dari polaritas yang bertentangan sepanjang jalan di sekelilingnya dengan jurang di antara. Jurang adalah di mana plasma akan, cincin bulat dalam magnetron bulat atau "trek perlumbaan" yang panjang di segi empat tepat. Perhatikan bahawa, terutamanya dalam katod yang lebih besar, magnet boleh menjadi beberapa segmen individu dan bukannya satu sekeping pepejal.
Oleh kerana bahan salutan katod sasaran digunakan dalam PVD dan sputter bahan, anda akan dapat melihat corak hakisan ciri -ciri ini pada muka sasaran. Sebenarnya, sekiranya terdapat sebarang masalah magnet seperti hilang, tidak disengajakan, atau terbalik, laluan hakisan akan menjadi tidak normal dan ini boleh menjadi petunjuk diagnostik yang baik mengenai masalah tersebut dalam katod magnetron anda.

Orientasi tiang magnet individu mestilah sedemikian rupa sehingga satu tiang dibentuk di tengah, dan tiang bertentangan di perimeter. Terdapat beberapa cara untuk melakukan ini. Yang biasa adalah untuk memasang magnet 'kutub utara / selatan yang berserenjang dengan satah sasaran, satu tiang ke arah sasaran dan ujung yang lain - tiang akhir "bebas" / bertentangan - magnetik yang dijembeliskan ke magnet lain oleh plat tiang yang diperbuat daripada bahan magnet (biasanya ferus).
Litar magnet yang lengkap adalah tiang utara terbuka satu magnet (atau rantai magnet individu jika tidak satu bahagian) dengan tiang selatan yang bertentangan dengan bahan magnet ke kutub utara yang lain, yang kutub selatan kemudian dibuka. Kedua -dua hujung terbuka yang bertentangan dengan magnetik ini ke arah sasaran dan lengkungan medan magnet yang dihasilkan di atas permukaan sasaran untuk membentuk perangkap elektron, terowong pekat plasma
Perhatikan bahawa magnetron PVD berfungsi dengan penjajaran magnet - pusat boleh menjadi utara dan perimeter boleh menjadi selatan, atau sebaliknya. Walau bagaimanapun, dalam sistem sputtering magnetron planar, terdapat beberapa katod yang agak dekat antara satu sama lain, dan anda tidak mahu medan utara / selatan yang tersesat di antara sasaran.
Medan magnet Magnetron N/S hanya boleh berada di wajah sasaran, membentuk terowong magnet yang dikehendaki di sana. Atas sebab ini, adalah wajar untuk memastikan semua katod dalam satu sistem diselaraskan dengan cara yang sama, sama ada di utara di perimeter mereka, atau seluruh selatan di perimeter mereka. Dan untuk kemudahan dengan pelbagai sistem sputter, juga wajar untuk menjadikannya sama supaya katod dapat ditukar dengan selamat di antara sistem tanpa perlu risau tentang penjajaran magnet.