Ce sunt magnetonii plane în acoperirile din PVD?

Magnetronul plane este, în esență, un catod clasic „diodă” care sputtering cu adăugarea unui tablou de magnet permanent în spatele catodului. Acest tablou de magnet este aranjat astfel încât câmpul magnetic să fie normal pentru câmpul electric pe o cale închisă și formează un „tunel” de graniță care prinde electroni Mașină de acoperire a instrumentelor medicale aproape de suprafața țintei. Această capcană de electroni îmbunătățește eficiența formării de ioni de gaz și constrânge plasma de descărcare, permițând un curent mai mare la o presiune mai mică a gazului și obține o rată mai mare de depunere a sputter -ului pentru acoperirile PVD (depunerea de vapori fizici).

Au fost utilizate mai multe forme diferite de catod/țintă cu magnetron, dar comun sunt circulare și dreptunghiulare. Magnetronii dreptunghiulari se găsesc adesea la scară mai mare în sistemele de pulverizare a magnetronului liniei, unde substraturile scanează liniar trecând țintele pe o formă de bandă transportoare sau purtător. Magnetronii circulari se găsesc mai des în sistemele de loturi confocale la scară mai mică sau în stațiile de wafer unice în instrumentele de cluster.

Deși se pot face modele mai complexe, catodii - inclusiv toate toate circulare și dreptunghiulare - au un model de magnet concentric simplu, centrul fiind un singur pol și perimetrul opus. Pentru magnetronul circular, acesta ar fi un magnet rotund relativ mic în centru și un magnet inelar inelar al polarității opuse în jurul exteriorului, cu un decalaj între ele.

Pentru magnetronul dreptunghiular, centrul este în mod normal o bară pe axa lungă (dar mai puțin decât lungimea completă), cu un „gard” dreptunghiular al polarității opuse până la ea, cu un decalaj între ele. Decalajul este locul în care va fi plasma, un inel circular în magnetron circular sau o „pistă de curse” alungită în dreptunghiular. Rețineți că, în special în catodii mai mari, magneții pot fi mai multe segmente individuale, mai degrabă decât o piesă solidă.
Deoarece materialul de acoperire a catodului țintă este utilizat în PVD și în sputele de materiale, veți putea vedea aceste modele caracteristice de eroziune pe fața țintă. De fapt, în cazul oricăror probleme de magnet, cum ar fi lipsa, alinierea necorespunzătoare sau cu susul în jos, calea de eroziune va fi anormală, iar acest lucru poate fi un bun indiciu de diagnostic al unor astfel de probleme în cadrul catodului tău de sputtering cu magnetron.

Orientarea polului magneților individuali trebuie să fie astfel încât un pol să se formeze în centru și polul opus la perimetru. Există câteva modalități de a face acest lucru. Commonul este de a instala polii de nord / sud al magneților perpendicular pe planul țintei, un pol spre țintă și celălalt capăt - capătul „liber” / polul opus - magnetic împletit la ceilalți magneți de o placă pol din material magnetic (normal feros feros).
Circuitul magnetic complet este astfel un pol nord deschis al unui magnet (sau un lanț de magneți individuali, dacă nu o bucată), cu polul sud opus cuplat de materialul magnetic cu polul nord al altuia, al cărui pol sud este apoi deschis. Aceste două capete deschise magnetic opuse se confruntă spre țintă și arcade de câmp magnetic rezultat deasupra suprafeței țintei pentru a forma capturarea electronilor, tunelul de concentrare plasmatică
Rețineți că Magnetron PVD funcționează fie cu aliniere magnetică - centrul poate fi spre nord, iar perimetrul poate fi spre sud, sau invers. Cu toate acestea, în sistemele plane de sputtering cu magnetron, există mai mulți catozi în apropiere de celălalt și nu doriți câmpuri rătăcite nord / sud formate între ținte.
Aceste câmpuri magnetice N/S ar trebui să fie doar pe fețele țintelor, formând tunelurile magnetice dorite acolo. Din acest motiv, este de dorit să vă asigurați că toți catodii dintr -un sistem sunt aliniați la fel, fie la nord pe perimetrele lor, fie la sud, pe perimetrele lor. Și pentru facilitățile cu mai multe sisteme de sputter, este de asemenea de dorit să le facem toate la fel, astfel încât catodii să poată fi schimbați în siguranță între sisteme, fără a vă face griji cu privire la alinierea magnetului.