Magnetron phẳng trong lớp phủ PVD là gì?

Magnetron Planar, về bản chất, là một chế độ "diode" cổ điển làm thủng cực âm với việc bổ sung một mảng nam châm vĩnh cửu phía sau catốt. Mảng nam châm này được sắp xếp sao cho từ trường bình thường đối với điện trường trong đường dẫn kín và tạo thành một "đường hầm" ranh giới Máy phủ công cụ y tế Gần bề mặt của mục tiêu. Bẫy electron này giúp cải thiện hiệu quả của sự hình thành ion khí và hạn chế huyết tương phóng điện, cho phép dòng điện cao hơn ở áp suất khí thấp hơn và đạt được tốc độ lắng đọng cường độ cao hơn đối với lớp phủ PVD (lắng đọng hơi vật lý).

Một số hình dạng cực âm/mục tiêu của các hình chữ cực khác nhau đã được sử dụng, nhưng phổ biến là hình tròn và hình chữ nhật. Magnetrons hình chữ nhật thường được tìm thấy ở quy mô lớn hơn trong các hệ thống phun Magnetron trong đó các chất nền quét tuyến tính qua các mục tiêu trên một số hình thức băng tải hoặc sóng mang. Magnetron tròn thường được tìm thấy trong các hệ thống lô đồng tâm quy mô nhỏ hơn hoặc các trạm wafer đơn trong các công cụ cụm.

Mặc dù các mẫu phức tạp hơn có thể được thực hiện, catốt - bao gồm hầu như tất cả các hình tròn và hình chữ nhật - có một mẫu nam châm đồng tâm đơn giản với trung tâm là một cực và chu vi ngược lại. Đối với nam châm tròn, đây sẽ là một nam châm tròn tương đối nhỏ ở trung tâm và một nam châm vòng hình khuyên của cực đối diện xung quanh bên ngoài với một khoảng cách ở giữa.

Đối với từ tính hình chữ nhật, trung tâm thường là một thanh xuống trục dài (nhưng nhỏ hơn chiều dài đầy đủ) với một "hàng rào" hình chữ nhật của cực đối diện xung quanh nó với một khoảng cách ở giữa. Khoảng cách là nơi có plasma, một vòng tròn trong từ hình tròn hoặc "đường đua" kéo dài trong hình chữ nhật. Lưu ý rằng, đặc biệt là trong các catốt lớn hơn, nam châm có thể là một số phân đoạn riêng lẻ chứ không phải là một mảnh rắn.
Vì vật liệu phủ cực âm đích được sử dụng trong PVD và các vật liệu phun ra, bạn sẽ có thể thấy các mẫu xói mòn đặc trưng này trên mặt mục tiêu. Trên thực tế, trong trường hợp có bất kỳ vấn đề nam châm nào như thiếu, bị sai lệch hoặc lộn ngược, đường dẫn xói mòn sẽ bất thường và đây có thể là một dấu hiệu chẩn đoán tốt về các vấn đề như vậy trong catốt cường độ từ tính của bạn.

Định hướng cực của các nam châm riêng lẻ phải sao cho một cực được hình thành ở trung tâm và cực đối diện ở chu vi. Có một vài cách để làm điều này. Phổ biến là lắp đặt các cực bắc / nam của nam châm vuông góc với mặt phẳng của mục tiêu, một cực về phía mục tiêu và đầu kia - đầu "tự do" / đối diện - được bắc cầu từ các nam châm khác bằng một tấm cực làm từ vật liệu từ tính (thường là màu).
Do đó, mạch từ tính hoàn chỉnh là một cực bắc mở của một nam châm (hoặc một chuỗi các nam châm riêng lẻ nếu không phải là một mảnh) với cực nam đối diện của nó được kết hợp bởi vật liệu từ tính với cực bắc của một cực khác, có cực nam sau đó được mở. Hai đầu mở đối diện từ tính này hướng về phía mục tiêu và các vòm từ trường kết quả phía trên bề mặt của mục tiêu để tạo thành bẫy electron, đường hầm cô đặc huyết tương
Lưu ý rằng Magnetron PVD hoạt động với sự liên kết từ tính - trung tâm có thể ở phía bắc và chu vi có thể ở phía nam hoặc ngược lại. Tuy nhiên, trong các hệ thống phun Magnetron Planar, có nhiều catốt ở gần nhau khá gần nhau và bạn không muốn các trường phía bắc / phía nam đi lạc được hình thành ở giữa các mục tiêu.
Những từ trường từ tính N/S đó chỉ nên ở trên các mặt của các mục tiêu, tạo thành các đường hầm từ tính mong muốn ở đó. Vì lý do này, việc đảm bảo tất cả các catốt trong một hệ thống được căn chỉnh theo cùng một cách là hoàn toàn mong muốn, tất cả đều ở phía bắc trên chu vi của chúng hoặc tất cả về phía nam trên chu vi của chúng. Và đối với các cơ sở có nhiều hệ thống phun, cũng mong muốn làm cho tất cả chúng giống nhau để catốt có thể được trao đổi một cách an toàn giữa các hệ thống mà không phải lo lắng về sự liên kết nam châm.