L'intensità del campo magnetico del magnetron varia in genere da 100 a 1000 Gauss (da 0,01 a 0,1 Tesla). Questo campo magnetico è fondamentale nel processo di sputtering magnetronico, in quanto influenza la generazione del plasma e l'uniformità della deposizione dei materiali sul substrato.
Calcolo dell'intensità del campo magnetico:
- L'intensità del campo magnetico in un sistema di sputtering magnetronico può essere calcolata con la formula:
- [ B = \frac{\mu_0}{4\pi} \frac{M \times N}{r \times t} ]
- Dove:
- ( B ) è l'intensità del campo magnetico.
- ( \mu_0 ) è la permeabilità dello spazio libero.
- ( M ) è la magnetizzazione del magnete.
( N ) è il numero di magneti.
( r ) è la distanza dal centro del bersaglio ai magneti.( t ) è lo spessore dei magneti.
Questa formula aiuta a determinare la configurazione e l'intensità del campo magnetico per ottimizzare il processo di sputtering. Il campo magnetico è progettato per guidare gli ioni di gas, facendoli spiraleggiare lungo le linee di campo, aumentando così le loro collisioni con la superficie del bersaglio. Questo non solo aumenta la velocità di sputtering, ma garantisce anche una deposizione più uniforme del materiale spruzzato sul substrato.Ruolo del campo magnetico nella generazione del plasma:
Il campo magnetico prodotto dal gruppo magnetico svolge un ruolo significativo nel processo di generazione del plasma. Inducendo gli ioni gassosi a muoversi a spirale lungo le linee di campo, aumenta la probabilità di collisione con la superficie del bersaglio, aumentando così la velocità di sputtering. Questo meccanismo contribuisce a garantire una deposizione più uniforme del materiale spruzzato sul substrato. Il plasma viene tipicamente generato utilizzando un alimentatore CC pulsato, che applica una tensione elevata al gas a una frequenza di diversi kHz. L'alimentazione a impulsi non solo aiuta a mantenere la stabilità del plasma, ma consente anche di controllare le proprietà del materiale spruzzato.Impatto sulle proprietà del plasma e del rivestimento:
