Магниты устанавливаются за мишенью при напылении, чтобы усилить ионизацию распыляющего газа и увеличить скорость осаждения, а также защитить подложку от чрезмерной ионной бомбардировки.
Это достигается за счет взаимодействия магнитного поля с электрическим полем, которое изменяет траекторию движения электронов, повышая эффективность их ионизации и направляя их в сторону от подложки.
Объяснение 4 ключевых причин
1. Повышение скорости ионизации и осаждения
При магнетронном распылении добавление магнитного поля за мишенью создает сложное взаимодействие с электрическим полем.
Это взаимодействие заставляет электроны двигаться не по прямой, а по спирали или циклоидной траектории.
Попавшие в ловушку электроны движутся по круговому пути прямо над поверхностью мишени, что значительно увеличивает вероятность их столкновения с молекулами нейтрального газа и их ионизации.
Такая повышенная ионизация приводит к увеличению количества ионов, доступных для бомбардировки материала мишени, тем самым увеличивая эрозию мишени и последующее осаждение материала на подложку.
Плотность электронов наиболее высока там, где линии магнитного поля параллельны поверхности мишени, что приводит к локализации области высокой ионизации и напыления.
2. Защита подложки
Магнитное поле также служит для удержания электронов вблизи поверхности мишени, уменьшая их способность достигать и потенциально повреждать подложку.
Такое ограничение не только защищает подложку, но и концентрирует процесс ионизации вблизи мишени, оптимизируя эффективность напыления.
Ионы, благодаря своей большей массе, меньше подвержены влиянию магнитного поля и поэтому продолжают ударять по мишени непосредственно под областью высокой электронной плотности, что приводит к появлению характерных эрозионных канавок, наблюдаемых при магнетронном распылении.
3. Использование постоянных магнитов
В современных системах напыления обычно используется система постоянных магнитов, расположенных за мишенью.
Эти магниты помогают удерживать вторичные электроны, образующиеся при столкновении ионов с поверхностью мишени.
Эти электроны, удерживаемые сильным магнитным полем вблизи поверхности мишени, усиливают ионизацию распыляемого газа и иногда даже ионизируют некоторые адатомы мишени.
Быстрое перемещение этих электронов вдоль линий магнитного поля повышает эффективность их ионизации, способствуя повышению общей эффективности процесса напыления.
4. Резюме
Таким образом, размещение магнитов за мишенью при напылении имеет решающее значение для усиления ионизации распыляющего газа, увеличения скорости осаждения и защиты подложки от ионной бомбардировки.
Это достигается за счет сложного взаимодействия магнитного и электрического полей, которое изменяет траекторию движения электронов и концентрирует процесс ионизации вблизи поверхности мишени.
Продолжайте исследования, обратитесь к нашим специалистам
Откройте для себя передовую технологию магнетронного распыления с помощью прецизионных магнитов KINTEK SOLUTION.
Оцените превосходную ионизацию, ускоренную скорость осаждения и непревзойденную защиту подложки, которую обеспечивают наши продукты.
Повысьте эффективность своих процессов напыления и откройте новые уровни эффективности уже сегодня с помощью KINTEK SOLUTION - вашего надежного партнера в развитии материаловедения.
