Masalah magnetron sputtering target feromagnetik

Masalah magnetron sputtering target feromagnetik

Pesatnya perkembangan teknologi informasi elektronik telah menciptakan permintaan besar untuk film magnetik dan komponen magnetik. Penyusunan film magnetik dan komponen magnetik tidak dapat dipisahkan dari logam feromagnetik dan paduan seperti Fe, Co dan Ni. Magnetron sputtering adalah metode yang banyak digunakan untuk pembuatan komponen magnetik dengan menyimpan film magnetik berkualitas tinggi karena kemurnian tinggi dan kontrol struktur yang tepat. Namun, deposisi magnetron sputtering film magnetik memiliki beberapa masalah seperti kesulitan dalam sputtering normal bahan target feromagnetik, yang menghambat produksi dan aplikasi film magnetik dan perangkat kinerja tinggi.

Masalah magnetron sputtering target feromagnetik

Untuk Fe, Co, Ni, Fe2O3, permalloy dan bahan feromagnetik lainnya, untuk mencapai suhu rendah, pengendapan sputtering kecepatan tinggi, penggunaan sputtering magnetron biasa akan sangat terbatas. Hal ini disebabkan oleh beberapa bahan target magnetoresisten di atas sangat rendah, sebagian besar medan magnet ditunjukkan pada Gambar 1 karena hampir seluruhnya melalui dari dalam bahan feromagnetik, membuat bagian atas permukaan bahan target sisa medan magnet terlalu kecil, tidak dapat membentuk area elektron secara efektif, sejajar dengan target tidak dapat dibentuk pada permukaan gerakan sikloid sirkuler elektron sekunder dari medan magnet yang kuat, sputtering magnetron tidak dapat dilakukan. Pada saat ini, magnetron sputtering menjadi dioda sputtering yang sangat tidak efisien, yang sangat mengurangi laju pengendapan film dan memanaskan substrat.

ARA. 1 diagram skematis garis medan magnet melewati target feromagnetik (C adalah sumbu tengah saluran garis medan magnet)

Selain efek pelindung magnetik, fenomena polimerisasi magnetik plasma menjadi lebih serius ketika bahan feromagnetik yang tergagap dibandingkan dengan bahan target biasa. Seperti ditunjukkan dalam Gbr. 2, poin 1 dan 3 dalam Gbr. 2 (a) adalah titik di kedua sisi sumbu C dalam saluran garis medan magnet. Selama sputtering, karena ko-eksistensi medan listrik dan medan magnet, elektron pada titik 1 dan 3 dipengaruhi oleh gaya coulomb dan gaya lorentz dan bergerak ke arah sumbu C dalam saluran medan magnet, sedangkan elektron pada titik 2 tidak dipengaruhi oleh kekuatan transversal.

Oleh karena itu, plasma pada spool adalah yang terbesar, sputtering pada posisi target yang sesuai adalah yang paling intens, dan laju sputtering adalah yang terbesar. Kondisi ini hadir di semua target sputtering. Namun, ketika sputtering target feromagnetik, fenomena polimerisasi magnetik plasma lebih serius.

Dari gambar 2 (d) dapat dilihat, karena fenomena magnetik plasma, pertama kali muncul di garis-garis saluran gaya magnetik saluran garis sputtering, yang asli melalui garis-garis gaya magnet dari dalam bahan feromagnetik akan bocor keluar dari saluran, semakin dalam sputtering saluran, garis-garis medan magnet bocor, garis-garis gaya magnet dari intensitas medan magnet, semakin besar sumbu sehingga semakin banyak elektronik dalam garis medan magnet poli magnet aksial, sambungan aksial lebih banyak plasma di garis medan magnet, maka semakin besar saluran laju sputtering, akhirnya mengarah ke saluran bahan target yang memercikkan keausan lebih cepat. Karena lintasan internal target feromagnetik jauh lebih banyak daripada target biasa, garis medan magnetnya mengalir lebih banyak, intensitas medan magnet pada sumbu garis magnetik lebih besar, dan laju etsa sputtering pada saluran lebih cepat. .

ARA. 2 fenomena polimerisasi magnetik plasma selama sputtering target feromagnetik f-salah satu dari banyak garis medan magnet pada permukaan target

(a) saluran garis medan magnet pada permukaan target; (B) target medan magnet pada awal sputtering; (c) target medan magnet setelah sputtering selama beberapa waktu; (D) target medan magnet yang akan diukir

IKS PVD, mesin Sputtering Magnetic, kontak dengan kami sekarang, iks.pvd @ foxmail.com