스퍼터링에서 자석은 주로 타겟 근처의 플라즈마의 이온화를 향상시켜 스퍼터링 속도를 높이고 플라즈마가 더 낮은 압력에서 유지될 수 있도록 하기 위해 사용됩니다. 이는 자기장을 사용하여 이차 전자를 타겟 가까이에 가두어 전자가 자기장 선 주위의 나선형 경로를 따라 중성 가스 분자와 더 많은 이온화 충돌을 겪게 함으로써 달성됩니다.
플라즈마 이온화 향상:
자기장은 표적 표면 근처의 전자를 가두어 전자가 멀리 이동하여 기판에 부딪히는 것을 방지합니다. 대신 전자는 자기장에 의해 지시된 복잡한 경로를 따라 이동하여 중성 기체 분자와 충돌하여 이온화될 가능성이 크게 증가합니다. 이 과정은 타겟 근처에 더 높은 농도의 이온으로 이어져 타겟 물질의 침식과 기판으로의 증착을 가속화합니다.저압 작동:
마그네트론 스퍼터링에 자석을 사용하면 더 낮은 압력에서 시스템을 작동할 수 있습니다. 이는 자기장으로 인해 타겟 근처에서 이온화가 강화되어 플라즈마를 유지하는 데 필요한 가스 분자의 수가 줄어들기 때문입니다. 필요한 가스 압력의 감소는 높은 진공 수준을 유지하는 것과 관련된 운영 비용과 복잡성을 줄여주므로 이점이 있습니다.
기판 보호:
자기장으로 전자와 이온의 이동을 제어함으로써 기판이 이온 폭격에 덜 노출됩니다. 이는 섬세한 재료를 다루거나 고품질 표면 마감이 필요할 때 특히 중요한 기판 손상을 방지하므로 매우 중요합니다.
소재 적용의 다양성:
