Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ lắng đọng phún xạ của mục tiêu magnetron

Tốc độ lắng đọng phún xạ là một tham số mô tả tỷ lệ lắng đọng. Tỷ lệ lắng đọng được xác định bởi loại và áp suất của khí làm việc, các loài mục tiêu, vùng khắc lửa, nhiệt độ bề mặt mục tiêu và cường độ từ trường bề mặt mục tiêu, khoảng cách giữa mục tiêu và chất nền. Ngoài ra, nó cũng bị ảnh hưởng trực tiếp bởi mật độ công suất của bề mặt mục tiêu, tức là "điện áp phún xạ và dòng điện" của nguồn điện mục tiêu.

1. Sputtering điện áp và tỷ lệ lắng đọng

Cường độ plasma mạnh hơn và đậm đặc hơn giữa các vùng điều khiển từ trường phía trước của mục tiêu magnetron, tỷ lệ phân chia nguyên tử càng cao trên mục tiêu. Trong số các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số phún xạ, sau khi mục tiêu, khí phún xạ và các yếu tố khác được thiết lập, nó là điện áp xả của mục tiêu magnetron hiệu quả hơn. Nói chung, trong quá trình phún xạ magnetron bình thường, điện áp phóng điện càng cao thì hệ số phún xạ của mục tiêu magnetron càng lớn; đó là, năng lượng ion sự cố lớn hơn, hệ số phún xạ lớn hơn. Trong phạm vi năng lượng cần thiết để lắng đọng phún xạ, hiệu ứng của nó là vừa phải và dần dần.

2. Tỷ lệ hiện tại và lắng đọng

Dòng phún xạ của mục tiêu magnetron tỷ lệ thuận với dòng ion bề mặt đích, do đó tác động lên tốc độ lắng đọng lớn hơn nhiều so với điện áp. Có hai cách để tăng dòng xả: một là tăng điện áp hoạt động, cái kia là tăng áp suất khí làm việc một cách thích hợp. Tỷ lệ lắng đọng tương ứng với giá trị áp suất tối ưu. Dưới áp suất khí này, tỷ lệ lắng đọng tương đối là cao nhất. Hiện tượng này là nguyên tắc phổ biến của phún xạ magnetron. Nếu không ảnh hưởng đến chất lượng của bộ phim hoặc đáp ứng các yêu cầu của người sử dụng, nó là thích hợp để xem xét giá trị tối ưu của áp suất khí dựa trên sản lượng phún xạ.

3. phún xạ điện và tỷ lệ lắng đọng

Nói chung, khi công suất phún xạ của một mục tiêu magnetron tăng lên, tốc độ lắng đọng của màng cũng tăng lên. Có một điều kiện tiên quyết là điện áp phún xạ áp dụng cho mục tiêu magnetron đủ cao để năng lượng thu được bằng các ion khí hoạt động trong điện trường giữa cực âm và cực dương là đủ để vượt quá "ngưỡng năng lượng phún xạ" của mục tiêu. Đôi khi, mục tiêu magnetron có điện áp phún xạ rất thấp (ví dụ, hơn 200 volt), nhưng hiện tượng phún xạ tương đối cao. Mặc dù công suất phún xạ trung bình không thấp, nhưng sự phát xạ ion mục tiêu không thể bị phún xạ và lắng đọng vào một bộ phim. Việc ghi lại điện áp phún xạ và dữ liệu dòng chảy phún xạ của mục tiêu magnetron không chỉ giúp chúng ta biết được “công suất phún xạ” của mục tiêu magnetron mà còn giúp chúng ta hiểu được mức năng lượng của ion bắn phá và ước lượng chính xác trạng thái lắng đọng của ion mục tiêu. Nó sẽ giúp phân tích các vấn đề và hiện tượng trong nhiều quá trình mạ chân không.