Što su ravnine magnetrone u PVD premazima?

Planarni magnetron je, u osnovi, klasični "diodni" način koji prska katoda s dodatkom trajnog magnetskog niza iza katode. Ovaj magnetni niz raspoređen je tako da je magnetsko polje normalno na električno polje u zatvorenom stazi i tvori granični "tunel" koji zarobljava elektrone Stroj za oblaganje medicinskih instrumenata blizu površine cilja. Ovo hvatanje elektrona poboljšava učinkovitost stvaranja plinskog iona i ograničava pražnjenje plazme, omogućujući veću struju pri nižem tlaku plina i postiže veću stopu taloženja prskanja za PVD (fizičko taloženje pare) premaza.

Korišteno je nekoliko različitih magnetronskih katodnih/ciljnih oblika, ali uobičajeni su kružni i pravokutni. Pravokutni magnetroni često se nalaze u većoj skali u linijskoj magnetron sustavima za raspršivanje gdje supstrati linearno skeniraju pored ciljeva na nekom obliku transportnog traka ili nosača. Kružni magnetroni se češće nalaze u konfokalnim serijskim sustavima manjih razmjera ili jednostrukim stanicama u alatima za klaster.

Iako se mogu učiniti složeniji obrasci, katode - uključujući gotovo sve kružne i pravokutne - imaju jednostavan koncentrični uzorak magneta, a središte je jedan pol, a obod suprotno. Za kružni magnetron ovo bi bio relativno mali okrugli magnet u sredini i prstenasti magnet prstena suprotnog polariteta oko vanjske strane s razmakom između.

Za pravokutni magnetron, središte je obično traka niz dugu osi (ali manju od pune duljine) s pravokutnom "ogradom" suprotnog polariteta sve do njega s jaznom između između. Jaz je tamo gdje će biti plazma, kružni prsten u kružnom magnetronu ili izdužena "trkačka staza" u pravokutnom. Imajte na umu da, posebno u većim katodama, magneti mogu biti nekoliko pojedinačnih segmenata, a ne jedan čvrsti komad.
Budući da se ciljni materijal za premazivanje katoda koristi u PVD -u i sputava materijala, moći ćete vidjeti ove karakteristične uzorke erozije na ciljnom licu. U stvari, u slučaju bilo kakvih problema s magnetima, poput nestalih, neusklađenih ili naopako, put erozije bit će nenormalan i to može biti dobar dijagnostički pokazatelj takvih problema unutar vašeg magnetrona koji prskaju katodu.

Pole orijentacija pojedinih magneta mora biti takva da se u središtu formira jedan pol, a suprotni stup na perimetru. Postoji nekoliko načina da to učinite. Uobičajeno je ugraditi magnete prema sjeveru / južnim polovima okomito na ravninu cilja, jedan pol prema cilju, a drugi kraj - "slobodni" kraj / nasuprot pol - magnetski premošćen na ostale magnete pomoću pol ploče izrađene od magnetskog (normalno željeznog) materijala.
Kompletan magnetski krug je, dakle, otvoreni sjeverni pol jednog magneta (ili lanac pojedinih magneta, ako ne i jedan komad) s njegovim suprotnim južnim polemom, zajedno s magnetskim materijalom na sjeverni pol drugog, čiji je južni pol tada otvoren. Ova dva magnetski suprotna otvorena kraja okreću se prema cilju, a rezultirajući lukovi magnetskog polja iznad površine cilja kako bi se stvorio zarobljavanje elektrona, tunel za koncentriranje plazme
Imajte na umu da PVD magnetron djeluje bilo s magnetskim poravnanjem - središte može biti sjeverno, a perimetar može biti na jugu ili obrnuto. Međutim, u sustavima raspršivanja magnetrona, postoji više katoda u prilično neposrednoj blizini jedni drugima, a vi ne želite da se polja zalutale prema sjeveru / jugu formiraju između ciljeva.
Ta N/S magnetronska magnetska polja trebala bi biti samo na licima ciljeva, tvoreći tamo željene magnetske tunele. Iz tog razloga, potpuno je poželjno osigurati da su sve katode u jednom sustavu usklađene na isti način, bilo na sjeveru na svojim perimetrima, bilo na jugu na svojim perimetrima. A za objekte s višestrukim sustavima raspršivanja, isto je poželjno da ih učine sve ujedno tako da se katode mogu sigurno zamijeniti između sustava bez brige o poravnanju magneta.