ما هي magnetrons المستوية في الطلاء PVD؟

يعد Magnetron المستوي ، في جوهره ، هو الكاثود الكلاسيكي "الصمام الثنائي" الذي يتدفق مع إضافة صفيف مغناطيس دائم خلف الكاثود. يتم ترتيب مجموعة المغناطيس هذه بحيث يكون المجال المغناطيسي طبيعيًا في المجال الكهربائي في مسار مغلق ويشكل "نفق" آلة طلاء الأجهزة الطبية بالقرب من سطح الهدف. يحسن محاصرة الإلكترون من كفاءة تكوين أيون الغاز ويقيد بلازما التفريغ ، مما يتيح تيارًا أعلى عند انخفاض ضغط الغاز ويحقق معدل ترسيب أعلى للشفقة لطلاء PVD (ترسب البخار المادي).

تم استخدام العديد من أشكال الكاثود/الهدف من المغنطيسية المختلفة ، ولكن الشائع دائري ومستطيل. غالبًا ما توجد ماغنترونات مستطيلة على نطاق أوسع في أنظمة التطفو المغناطيسية الخطية حيث تقوم الركائز بفحص خطيًا عبر الأهداف على شكل من أشكال حزام النقل أو الناقل. توجد ماغنترونات دائرية أكثر شيوعًا في أنظمة الدُفعات متحد البؤر على نطاق أصغر أو محطات رقاقة واحدة في أدوات الكتلة.

على الرغم من أنه يمكن القيام بالأنماط الأكثر تعقيدًا ، إلا أن الكاثودات - بما في ذلك جميع الأنماط الدائرية والمستطلة تقريبًا - لها نمط مغناطيس متحدة المركز بسيط مع كون المركز قطبًا واحدًا ومحيطًا على العكس. بالنسبة للمغناطيسي الدائري ، سيكون هذا مغناطيسًا مستديرًا صغيرًا نسبيًا في الوسط ، ومغناطيس حلقي حلقي من القطبية المعاكسة حول الخارج مع وجود فجوة بينهما.

بالنسبة للمغناطيسي المستطيل ، يكون الوسط عادةً شريطًا أسفل المحور الطويل (ولكن أقل من الطول الكامل) مع "سياج" مستطيل من القطبية المعاكسة على طول الطريق مع وجود فجوة بينهما. الفجوة هي المكان الذي ستكون فيه البلازما ، حلقة دائرية في المغناطيسية الدائرية أو "مسار سباق" ممدود في المستطيل. لاحظ أنه ، خاصة في الكاثودات الكبيرة ، يمكن أن تكون المغناطيس عدة قطاعات فردية بدلاً من قطعة واحدة صلبة.
نظرًا لاستخدام مادة طلاء الكاثود المستهدفة في PVD و pusters المواد ، ستتمكن من رؤية أنماط التآكل المميزة على الوجه المستهدف. في الواقع ، في حالة حدوث أي مشاكل في المغناطيس مثل مفقود أو اختلال أو عقلبة ، سيكون مسار التآكل غير طبيعي ويمكن أن يكون هذا مؤشرا تشخيصيا جيدا لمثل هذه المشكلات داخل كاثود المغنطيسية.

يجب أن يكون اتجاه القطب للمغناطيس الفردي بحيث يتشكل قطب واحد في الوسط ، والقطب المعاكس في المحيط. هناك عدة طرق للقيام بذلك. الشائع هو تثبيت أعمدة المغناطيسات الشمالية / الجنوبية بشكل عمودي على مستوى الهدف ، وقطب واحد نحو الهدف والطرف الآخر - القطب "الحر" المعاكس - مغنطيسيًا إلى المغناطيس الآخر بواسطة لوحة عمود مصنوعة من مادة مغناطيسية (عادةً ما تكون حديدية).
وبالتالي فإن الدائرة المغناطيسية الكاملة هي عمود شمالي مفتوح لأحد المغناطيس (أو سلسلة من المغناطيس الفردي إن لم يكن قطعة واحدة) مع القطب الجنوبي المقابل إلى جانب المادة المغناطيسية إلى القطب الشمالي لآخر ، ثم يفتح القطب الجنوبي. هذان الأطراف المفتوحة المعاكسة مغناطيسيا نحو الهدف وأقواس المجال المغناطيسي الناتج فوق سطح الهدف لتشكيل محاصرة الإلكترون ، نفق تركيز البلازما
لاحظ أن PVD Magnetron يعمل مع إما محاذاة مغناطيسية - يمكن أن يكون المركز شمالًا ويمكن أن يكون المحيط جنوبًا ، أو العكس. ومع ذلك ، في أنظمة الضيق المغناطيسية المستوية ، هناك العديد من الكاثودات القريبة إلى حد ما من بعضها البعض ، ولا تريد أن تشكل الحقول الشمال / الجنوبية الضالة بين الأهداف.
يجب أن تكون هذه الحقول المغناطيسية المغناطيسية N/S فقط على وجوه الأهداف ، وتشكل الأنفاق المغناطيسية المطلوبة هناك. لهذا السبب ، من المستحسن تمامًا التأكد من محاذاة جميع الكاثودات في نظام واحد بنفس الطريقة ، إما شمالًا على محيطها ، أو جنوبًا على محيطها. وبالنسبة للمرافق التي تحتوي على أنظمة Sputter متعددة ، من المستحسن بالمثل جعلها كلها نفسها بحيث يمكن تبادل الكاثودات بأمان بين الأنظمة دون القلق بشأن محاذاة المغناطيس .