Uspořádání magnetického pole Magnetron Sputtering Target

Pro rovinný magnetronový rozprašovací terč je magnetická ocel umístěna za cílem a magnetické linie procházející skrze povrch terče tvoří magnetické pole na povrchu cíle. Magnetické pole B, které je rovnoběžné s cílovou plochou a elektrickým polem E kolmým na cílový povrch, vytváří posunutí pole E × B, které je rovnoběžné s cílovým povrchem. Odorné pole E × B má funkci zachycování elektronů, která zvyšuje hustotu elektronů cílového povrchu, zvyšuje pravděpodobnost srážek elektronů s neutrálními plynovými molekulami a posiluje ionizační rychlost rozprašovacího plynu, čímž se zvyšuje rozprašovací rychlost . Pro typický planární obdélníkový magnetronový rozprašovací terč je magnetické ocelové uspořádání znázorněno na obr. 1 (sousední magnetické oceli mají opačné polarity, tj. NSN nebo SNS).

Obr. 1 Schéma rozložení magnetické oceli a distribuce magnetického pole

Distribuce vedení magnetického pole na obr. 1 se vypočte pomocí numerické simulace. Je zřejmé, že oblast, kde je čára magnetického pole na cílové ploše přibližně rovnoběžná s cílovou plochou, je úzká. Vzhledem k tomu, že v magnetronovém rozprašovacím systému je rozprašovací plocha cílové plochy koncentrována především v této oblasti, kde je magnetické pole na cílovou plochu přibližně rovnoběžné s cílovou plochou. Šířka vyleptaného výkopu se zužuje, protože hloubka leptání se během procesu rozprašování zvyšuje. Výsledný etchový profil je znázorněn na obr. 2.

Obr. 2 Leptání způsobené obvyklým uspořádáním magnetické oceli

Podle výpočtu oblasti je cílový poměr využití výše zmíněné metody magnetického ocelového uspořádání pouze asi 20%. Je zřejmé, že obvyklé uspořádání magnetických ocelí způsobuje obtížné dosažení vysokých cílů využití cíle a rychlostí nanášení.