電子在電場的作用下加速飛向基片的過程中與氬原子發生碰撞,電離出大(dà)量的氬離子和電子,電子飛(fēi)向基(jī)片.氬離子在電場的作用(yòng)下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶(bǎ)材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉積在基片上成(chéng)膜.二次電子在加速飛向基片的過程中受到磁場(chǎng)洛侖磁力的影響,被束縛在(zài)*近靶麵的等離子體區(qū)域內(nèi),該區(qū)域內等離子體密度很高,二次電子在磁(cí)場的作用下圍繞(rào)靶麵(miàn)作圓周運動,該電子的運(yùn)動路徑很長(zhǎng),在運動過程中不斷的與(yǔ)氬原子發(fā)生碰撞電離出大量的(de)氬離子轟擊靶材(cái),經過多次碰撞後電子的能量逐漸降低,擺脫(tuō)磁力線的束縛,遠離靶材,最終沉積在基片上.
磁控濺射就是以磁場束(shù)縛和延(yán)長電子的運動路徑,改變電子的運動方向,提高工作氣體的電離率(lǜ)和有效利用電子的能量.
電子的歸(guī)宿不僅僅是基片,真空室內壁及靶源陽極也是電子歸(guī)宿.但一般基(jī)片與真空室及陽極在同一電勢.磁場與電場(chǎng)的交互作用(E X B shift)使(shǐ)單(dān)個電子軌(guǐ)跡呈三維螺旋狀,而不是僅僅在靶麵圓(yuán)周運動.至於靶(bǎ)麵圓周型的濺射輪廓,那是靶源磁場磁力線呈圓(yuán)周形狀形狀.磁力線分布(bù)方向不(bú)同會對成膜有很大關係(xì).
在(zài)E X B shift機理下工作的不光磁控濺射,多弧鍍靶源,離子源,等離子源等都(dōu)在次原(yuán)理下工作.所不同的是(shì)電場方(fāng)向,電壓電流(liú)大小而已.