El sputtering por magnetrón requiere un campo magnético para mejorar la eficacia del proceso de sputtering.
Esto se consigue confinando los electrones cerca de la superficie del blanco.
Esto aumenta la velocidad de deposición y protege el sustrato de posibles daños.
Se utiliza un campo magnético cerrado para aumentar la probabilidad de colisiones entre electrones y átomos de argón cerca de la superficie del blanco.
Esto conduce a una mayor densidad de plasma y eficiencia de ionización.
¿Por qué necesitamos un campo magnético en el sputtering magnetrónico? (5 razones clave)
1. 1. Mejora de la generación de plasma
El campo magnético en el sputtering magnetrónico juega un papel crucial en la mejora de la generación de plasma.
Al crear un campo magnético cerrado sobre la superficie del blanco, el sistema aumenta la probabilidad de colisiones entre electrones y átomos de argón.
Estas colisiones son esenciales para ionizar el gas argón, necesario para el proceso de sputtering.
La ionización del gas argón da lugar a la formación de iones de argón positivos que se aceleran hacia el blanco cargado negativamente.
Esto provoca la expulsión de los átomos del blanco.
2. Confinamiento de electrones
El campo magnético atrapa eficazmente los electrones cerca de la superficie del blanco.
Esta captura impide que los electrones alcancen el sustrato, lo que podría causar daños o un calentamiento no deseado.
En su lugar, los electrones confinados permanecen en las proximidades del blanco, donde pueden continuar ionizando el gas argón.
Esto mantiene el plasma y aumenta la velocidad de deposición.
3. Aumento de la tasa de deposición
El confinamiento de los electrones cerca de la superficie del blanco no sólo protege el sustrato, sino que también aumenta significativamente la velocidad de deposición.
La mayor densidad de plasma cerca de la superficie del blanco provoca colisiones más frecuentes entre los iones de argón y el material del blanco.
El resultado es una mayor tasa de expulsión de material y de deposición sobre el sustrato.
4. Parámetros de funcionamiento más bajos
El uso eficaz del campo magnético en el sputtering por magnetrón permite que el proceso funcione a presiones y voltajes más bajos en comparación con el sputtering convencional.
Esto no sólo reduce el consumo de energía, sino también el riesgo de dañar el sustrato.
Mejora la calidad general de la película depositada.
5. Versatilidad en el depósito de materiales
La configuración del campo magnético en el sputtering por magnetrón puede ajustarse para adaptarse a diferentes materiales y requisitos de deposición.
Esta flexibilidad permite la deposición de una amplia gama de materiales, incluidos materiales conductores y aislantes.
Para ello basta con ajustar el campo magnético y la fuente de alimentación (CC o RF).
En resumen, el campo magnético en el sputtering por magnetrón es esencial para mejorar la eficacia del proceso de sputtering.
Protege el sustrato y permite la deposición de una amplia variedad de materiales a altas velocidades y bajas temperaturas.
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