Sắp xếp từ trường của mục tiêu phún xạ magnetron

Đối với một mục tiêu phún xạ magnetron phẳng, thép từ tính được đặt phía sau mục tiêu, và các đường từ đi qua bề mặt của mục tiêu để tạo thành từ trường trên bề mặt của mục tiêu. Từ trường B song song với bề mặt đích và điện trường E vuông góc với bề mặt đích, chúng tạo thành một trường trôi E × B song song với bề mặt mục tiêu. Trường trôi E × B có chức năng bẫy electron, làm tăng mật độ electron của bề mặt mục tiêu, tăng khả năng va chạm của các electron với các phân tử khí trung tính, và tăng cường tỷ lệ ion hóa của khí phún xạ, do đó làm tăng tốc độ phún xạ . Đối với mục tiêu phún xạ magnetron hình chữ nhật phẳng điển hình, bố trí thép từ tính được thể hiện trong hình 1 (thép từ tính liền kề có các cực đối lập, tức là NSN hoặc SNS).

Hình 1 Sơ đồ bố trí thép từ tính và phân bố từ trường

Sự phân bố dòng từ trường trong Hình 1 được tính bằng mô phỏng số. Có thể thấy rằng khu vực có đường từ trường trên bề mặt đích gần như song song với bề mặt mục tiêu là hẹp. Vì trong hệ thống phún xạ magnetron, diện tích phún xạ của bề mặt mục tiêu chủ yếu tập trung ở khu vực này, nơi mà đường từ trường trên bề mặt đích gần như song song với bề mặt mục tiêu. Chiều rộng của rãnh khắc trở nên hẹp hơn khi độ sâu etch tăng lên trong quá trình phún xạ. Kết quả etch được thể hiện trong hình 2.

Hình 2 Sự khắc axit gây ra bởi sự sắp xếp thép từ tính thông thường

Theo tính toán diện tích, tỷ lệ sử dụng mục tiêu của phương pháp sắp xếp thép từ tính nói trên chỉ khoảng 20%. Có thể thấy rằng sự sắp xếp thông thường của thép từ tính làm cho nó khó có được tỷ lệ sử dụng mục tiêu cao và tỷ lệ lắng đọng.