Hugmyndin, kostir og gallar af jafnvægi sprauta í magni

Balanced magnetron sputtering er eins konar hefðbundin magnetron sputtering. Vinstri segull eða segulspóla sem hefur ákveðið segulsvið jafnt eða nálægt segulsvið kjarnains er sett á bak við bakskautarmiðið og segulsvið hornrétt á stefnu rafmagnssvæðisins myndast á yfirborðinu skotmark. Afhólfunarhólfið er fyllt með ákveðið magn af vinnandi gasi og venjulega er það Ar. Ar atóm er jónað í Ar + jónir og rafeindir undir miklum þrýstingi til að mynda ljómaútskrift. Ar + jón sprengjuflugið miðar eftir að hraða rafmagnssvæðisins er náð og sprautar síðan út miðatóma, jónir og jónir, efri rafeindir osfrv.

Undir virkni hornréttra rafsegulsviða fer rafeindir á hringlaga hátt og þeir eru fastir á yfirborði marksins til að lengja braut þeirra í plasma og auka þátttöku sína í árekstri og jónunargasameindum og jónandi fleiri jónir til auka jónunarhraða gassins. Losunin er hægt að viðhalda við lægri gasþrýsting. Þess vegna dregur magnetron sputtering ekki aðeins gasþrýstinginn í sprautunarferlið, heldur bætir einnig skilvirkni og úthreinsunarhraða.

Hins vegar hefur jafnvægi magnetron sputtering einnig gallar. Vegna segulsviðsins eru rafeindirnar, sem myndast með glóandi útskriftinni og efri rafeindunum, sem eru sputtered, tæpt lokuð nálægt miðjuyfirborðinu með samhliða segulsviðinu og plasma svæðið er mjög takmörkuð á bilinu um það bil 60 mm á markþéttni, lækkar plasmaþéttni hratt þar sem fjarlægðin frá markhópnum eykst. Á þessum tíma er aðeins hægt að setja vinnustykkið innan á bilinu 50 til 100 mm af markmiðum til að auka áhrif jónabombardement. Slíkt stuttvirkt húðunarmörk takmarkar geometrísk mál vinnustykkisins sem þynnist, þannig að það er ekki hentugur fyrir stóra vinnsluhluti eða lotuhleðslu, sem takmarkar notkun magnetron sputtering tækni. Þegar um er að ræða jafnvægismælingu á magnetronum er orkan útkastaðra agna lágt og bindiefni kvikmyndarstöðunnar er léleg. Lofttæktaratóm með lítilli orku hafa lítil hreyfanleika á yfirborði undirlagsins og mynda auðveldlega kvikmynd með porous og gróft dálki uppbyggingu. Hækkun hitastigs vinnusvæðisins getur vissulega bætt uppbyggingu og frammistöðu kvikmyndarinnar, en í mörgum tilfellum getur vinnusniðið sjálft ekki staðist nauðsynlega háan hita.

Mynd 1 (a) Balanced magnetron sputtering (b) Ójafnvægi magnetron sputtering

Tilkoma ójafnaðrar segulmagnaðir sprauta er að hluta til að sigrast á ofangreindum göllum með því að kynna plasmaið við bakskautarmarkið á bilinu 200-300 mm fyrir framan sputtermarkið þannig að undirlagið sé sökkt í plasma, eins og sýnt er á myndinni. 1. Á þennan hátt eru annars vegar sputtered atóm og agnir afhent á yfirborði undirlagsins til að mynda þunnt filmu. Á hinn bóginn, plasma sprengiefni undirlagið með ákveðnum orku, sem virkar sem jón geisla aðstoðar afhendingu og bæta verulega gæði myndarinnar.