Основное различие между сбалансированным и несбалансированным магнетроном заключается в конфигурации их магнитных полей и их влиянии на процесс напыления и свойства получаемой пленки.
Сбалансированный магнетрон:
В сбалансированном магнетроне магнитное поле симметрично распределено вокруг мишени, создавая стабильный плазменный разряд, который удерживает электроны и ионы вблизи поверхности мишени. Такая конфигурация приводит к равномерному эрозионному рисунку на мишени и стабильной скорости осаждения. Однако магнитное поле не выходит значительно за пределы мишени, что приводит к снижению потока ионов на подложку, что может ограничить энергию ионов, бомбардирующих подложку, и общее качество пленки.Несбалансированный магнетрон:
- Несбалансированный магнетрон, напротив, имеет магнитное поле, которое с одной стороны (обычно с внешней) сильнее, чем с другой. Этот дисбаланс приводит к тому, что линии магнитного поля распространяются дальше в вакуумную камеру, позволяя большему количеству электронов покидать область мишени и взаимодействовать с атомами газа, тем самым увеличивая плотность плазмы вблизи подложки. Увеличение плотности плазмы приводит к увеличению потока ионов и их энергии на подложке, что усиливает ионную бомбардировку и улучшает свойства пленки, такие как адгезия, плотность и твердость. Несбалансированный магнетрон особенно полезен для осаждения пленок на подложки со сложной геометрией и в камерах большего объема, поскольку он может поддерживать высокую скорость осаждения и качество пленки при больших расстояниях от мишени до подложки.Резюме:
- Сбалансированный магнетрон: Симметричное магнитное поле, равномерная эрозия мишени, меньший поток ионов на подложку, подходит для равномерного осаждения пленок.
Несбалансированный магнетрон:
Асимметричное магнитное поле, повышенная плотность плазмы вблизи подложки, более высокий поток ионов и энергия, улучшение свойств пленки, подходит для сложных геометрий и больших систем.
