La differenza principale tra un magnetron bilanciato e uno sbilanciato risiede nella configurazione dei loro campi magnetici e nel loro impatto sul processo di sputtering e sulle proprietà del film risultante.
Magnetron bilanciato:
In un magnetron bilanciato, il campo magnetico è distribuito simmetricamente intorno al bersaglio, creando una scarica di plasma stabile che confina gli elettroni e gli ioni vicino alla superficie del bersaglio. Questa configurazione porta a un modello di erosione uniforme sul bersaglio e a un tasso di deposizione costante. Tuttavia, il campo magnetico non si estende in modo significativo oltre il bersaglio, determinando un flusso ionico inferiore verso il substrato, che può limitare l'energia degli ioni che bombardano il substrato e la qualità complessiva del film.Magnetron non bilanciato:
- Al contrario, un magnetron non bilanciato presenta un campo magnetico più forte su un lato (in genere quello esterno) rispetto all'altro. Questo squilibrio fa sì che le linee del campo magnetico si estendano ulteriormente nella camera a vuoto, permettendo a un maggior numero di elettroni di sfuggire all'area del target e di interagire con gli atomi di gas, aumentando così la densità del plasma vicino al substrato. L'aumento della densità del plasma porta a un flusso di ioni e a un'energia più elevata sul substrato, che aumenta il bombardamento ionico e migliora le proprietà del film, come l'adesione, la densità e la durezza. Il magnetron sbilanciato è particolarmente utile per depositare film su substrati con geometrie complesse e in volumi di camera più ampi, in quanto può mantenere un'elevata velocità di deposizione e qualità del film a distanze maggiori dal target al substrato.Sommario:
- Magnetron bilanciato: Campo magnetico simmetrico, erosione uniforme del bersaglio, flusso ionico più basso verso il substrato, adatto alla deposizione uniforme di film.
Magnetron non bilanciato:
Campo magnetico asimmetrico, maggiore densità di plasma vicino al substrato, flusso ionico ed energia più elevati, miglioramento delle proprietà del film, adatto a geometrie complesse e sistemi più grandi.
