Проблема магнетронного розпилення феромагнітної мішені

Проблема магнетронного розпилення феромагнітної мішені

Швидкий розвиток електронних інформаційних технологій створив величезний попит на магнітні плівки та магнітні компоненти. Препарат магнітної плівки і магнітних компонентів невіддільний від феромагнітних металів і сплавів, таких як Fe, Co і Ni. Магнетронне розпилення є широко використовуваним методом виготовлення магнітних компонентів шляхом нанесення високоякісних магнітних плівок завдяки високій чистоті та чіткому контролю за структурою. Однак магнетронне напилення магнітних плівок має деякі проблеми, такі як труднощі при нормальному розпиленні феромагнітних матеріалів-мішеней, що перешкоджає виробництву і застосуванню високопродуктивних магнітних плівок і пристроїв.

Проблема магнетронного розпилення феромагнітної мішені

Для Fe, Co, Ni, Fe2O3, пермалої та інших феромагнітних матеріалів, для досягнення низьких температур, високих швидкостей напилення, використання звичайного магнетронного розпилення буде сильно обмежено. Це обумовлено тим, що вищенаведені кілька цільових магнітоопору матеріалів є дуже низькими, велика частина магнітного поля показана на фіг.1 як майже повністю через внутрішній шар феромагнітного матеріалу, роблячи верхню частину поверхні матеріалу залишкового магнітного поля занадто малим, \ t Нездатні сформувати електронну область ефективно, паралельно мішені не можуть утворитися на поверхні вторинного електронного кругового циклоїдного руху сильного магнітного поля, магнетронне розпилення не проводиться. В цей час магнетронне розпилення стає дуже неефективним розпиленням діодів, що значно знижує швидкість осадження плівки і нагріває підкладку.

Фіг. 1 схематична діаграма лінії магнітного поля, що проходить через феромагнітну мішень (C - центральна вісь каналу магнітного поля)

Окрім ефекту магнітного екранування, явище плазмової магнітної полімеризації стає більш серйозним, коли розпилені феромагнітні матеріали порівнюються з звичайними матеріалами-мішенями. Як показано на фіг. 2, пункти 1 і 3 на фіг. 2 (a) - точки з обох сторін осі C в каналі лінії магнітного поля. Під час розпилення, внаслідок співіснування електричного поля і магнітного поля, електрони в точках 1 і 3 зазнають впливу кулонівської сили і сили лоренца і рухаються до осі C в каналі магнітного поля, а електрони в точці 2 не уражені поперечною силою.

Отже, плазми в золотці найбільше, розпилення у відповідному положенні мішені є найбільш інтенсивним, а швидкість розпилення є найбільшою. Ця умова присутній у всіх цільових розпиленнях. Однак при розпиленні феромагнітної мішені явище плазмової магнітної полімеризації є більш серйозним.

З фіг.2 (d) можна бачити, внаслідок явища магнітного плазми, вперше з'явився в лініях магнітного каналу силового каналу середньої лінії розпилення, вихідний через лінії магнітної сили зсередини феромагнітного матеріалу витікне з канал, чим глибше розпилення каналу, лінії витоку магнітного поля, лінії магнітної сили напруженості магнітного поля, тим більше осі так, що більше електронних ліній магнітного поля осьового магнітного полі, осьові з'єднання більше плазми в лініях магнітного поля, отже, чим більше канал швидкості розпилення, в кінцевому підсумку призводять до того, що канал матеріалу мішені розбризкувався зношуватися швидше. Оскільки внутрішній прохід феромагнітної мішені набагато більше, ніж у звичайної мішені, її магнітні лінії витікають більше, інтенсивність магнітного поля на осі магнітної лінії більша, а швидкість травлення розпилення на каналі швидше. .

Фіг. 2 явище плазмової магнітної полімеризації під час розпилення феромагнітної мішені f-однієї з численних ліній магнітного поля на поверхні мішені

(а) канали лінії магнітного поля на поверхні мішені; (b) цільове магнітне поле на початку розпилення; (c) цільове магнітне поле після розпилення протягом деякого часу; (г) цільові магнітні поля, які необхідно протравити

IKS PVD, Машина для нанесення покриттів магнітним напиленням, зв'яжіться з нами зараз, iks.pvd @ foxmail.com