مگنترون های مسطح در پوشش های PVD چیست؟

مگنترون مسطح ، در اصل ، یک کاتد پاشیده کلاسیک "دیود" کلاسیک با اضافه کردن یک آرایه آهنربای دائمی در پشت کاتد است. این آرایه آهنربا به گونه ای مرتب شده است که میدان مغناطیسی در یک مسیر بسته به میدان الکتریکی طبیعی باشد و یک "تونل" مرز را تشکیل می دهد که الکترون ها را به دام می اندازد دستگاه پوشش ابزار پزشکی در نزدیکی سطح هدف. این به دام انداختن الکترونی باعث افزایش کارایی تشکیل یون گاز می شود و پلاسما تخلیه را محدود می کند و باعث می شود جریان بیشتری در فشار گاز پایین تر باشد و به میزان رسوب اسپاتر بالاتر برای پوشش های PVD (رسوب بخار فیزیکی) دست یابد.

از چندین کاتد/هدف مختلف پاشیده مگنترون مختلف استفاده شده است ، اما مشترک آنها دایره ای و مستطیل هستند. مگنترون های مستطیل شکل اغلب در مقیاس بزرگتر در سیستم های پاشش مگنترون خط یافت می شوند که در آن بسترها به صورت خطی از اهداف به نوعی کمربند نقاله یا حامل اسکن می کنند. مگنترون های دایره ای بیشتر در سیستم های دسته ای کانفوکال در مقیاس کوچکتر یا ایستگاه های ویفر منفرد در ابزارهای خوشه ای یافت می شوند.

اگرچه می توان الگوهای پیچیده تری انجام داد ، کاتدها - از جمله تقریباً همه مدل های دایره ای و مستطیل - یک الگوی آهنربای متمرکز ساده دارند که مرکز آن یک قطب و محیط برعکس است. برای مگنترون دایره ای ، این یک آهنربای گرد نسبتاً کوچک در مرکز و یک آهنربای حلقه حلقوی از قطب مخالف در اطراف خارج با شکاف بین آن خواهد بود.

برای مگنترون مستطیل شکل ، مرکز به طور معمول یک نوار در پایین محور طولانی (اما کمتر از طول کامل) با یک "حصار" مستطیل شکل از قطب مخالف تمام راه اطراف آن با شکاف بین آن است. شکاف جایی است که پلاسما خواهد بود ، یک حلقه دایره ای در مگنترون دایره ای یا "مسیر مسابقه" دراز در مستطیل شکل. توجه داشته باشید که ، به ویژه در کاتدهای بزرگتر ، آهن ربا می تواند چندین بخش جداگانه باشد نه یک قطعه جامد.
از آنجا که از مواد پوشش کاتد هدف در PVD و خاموش کننده مواد استفاده می شود ، شما قادر خواهید بود این الگوهای فرسایش مشخصه را در چهره هدف مشاهده کنید. در حقیقت ، در صورت بروز هرگونه مشکل آهنربایی مانند گم شدن ، سوء استفاده یا وارونه ، مسیر فرسایش غیر طبیعی خواهد بود و این می تواند نشانه تشخیص خوبی از چنین مشکلاتی در کاتد پراکنده مگنترون شما باشد.

جهت گیری قطب آهنرباهای جداگانه باید به گونه ای باشد که یک قطب در مرکز تشکیل شود و قطب مخالف در محیط. چند روش برای انجام این کار وجود دارد. معمول نصب قطب های شمالی / جنوبی آهن ربا بر عمود بر صفحه هدف ، یک قطب به سمت هدف و انتهای دیگر - انتهای "آزاد" / قطب مقابل - مغناطیسی است که توسط یک صفحه قطبی ساخته شده از مواد مغناطیسی (به طور معمول آهن) بر روی آهنرباهای دیگر قرار می گیرد.
مدار مغناطیسی کامل بنابراین یک قطب شمالی باز از یک آهنربا (یا زنجیره ای از آهنرباهای جداگانه اگر نه یک قطعه) با قطب جنوبی مقابل آن همراه با ماده مغناطیسی به قطب شمالی دیگری است که قطب جنوبی آن باز است. این دو انتهای باز مغناطیسی مخالف به سمت هدف و قوس های میدان مغناطیسی حاصل از سطح هدف برای تشکیل دامنه الکترون ، پلاسما تمرکز تونل است
توجه داشته باشید که مگنترون PVD با هم ترازی مغناطیسی کار می کند - این مرکز می تواند شمال باشد و محیط می تواند جنوب باشد ، یا برعکس. با این حال ، در سیستم های پاشش مگنترون مسطح ، چندین کاتد در مجاورت نسبتاً نزدیک به یکدیگر وجود دارد ، و شما نمی خواهید مزارع ولگرد شمال / جنوبی بین اهداف شکل بگیرند.
آن میدان های مغناطیسی مگنترون N/S فقط باید در چهره اهداف قرار بگیرند و تونل های مغناطیسی مورد نظر را در آنجا تشکیل می دهند. به همین دلیل ، کاملاً مطلوب است که اطمینان حاصل کنیم که تمام کاتدها در یک سیستم به طور یکسان تراز شده اند ، یا همه شمال در حاشیه های خود ، یا تمام جنوب در حاشیه های خود. و برای امکاناتی که دارای چندین سیستم پراکنده است ، به همین ترتیب مطلوب است که همه آنها را یکسان کنید تا کاتد ها با اطمینان بتوانند بدون نگرانی در مورد تراز آهنربا ، بین سیستم ها رد و بدل شوند .