電子在電場的作用下加速飛向基片的過程(chéng)中與氬原(yuán)子(zǐ)發生碰撞,電離出大量的氬離子和電子(zǐ),電子飛向基片.氬離子在電場的作用下加速轟擊靶(bǎ)材,濺射出大(dà)量的靶(bǎ)材原子,呈中性的靶原子(或分子)沉積(jī)在(zài)基片上成膜.二次電子在加速飛(fēi)向基片的過(guò)程中受到磁場(chǎng)洛侖磁力的影響,被束縛在(zài)*近靶麵(miàn)的等離子體(tǐ)區(qū)域內(nèi),該區域內(nèi)等離子體密度很高,二(èr)次電子在磁(cí)場(chǎng)的作用下圍繞(rào)靶麵作圓周運動,該電子的運動路徑很長,在運動過程中(zhōng)不(bú)斷的與氬原子發(fā)生(shēng)碰撞電離出大(dà)量的氬離子轟擊靶材,經過多次(cì)碰撞後電子的能(néng)量(liàng)逐(zhú)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縛和延(yán)長電子的運動路徑(jìng),改(gǎi)變電子的運動方向(xiàng),提(tí)高(gāo)工作氣體的電離率(lǜ)和有效利用電子的能量(liàng).
電子的歸宿不僅僅是基片,真空室(shì)內壁及(jí)靶(bǎ)源陽極也是電子歸宿.但一般基片與真空室及陽(yáng)極在同一電勢.磁場與電場的交互作用(E X B shift)使單(dān)個電(diàn)子軌(guǐ)跡呈三維螺旋狀,而不是僅僅在靶麵圓周運動.至於靶麵圓(yuán)周(zhōu)型的濺射輪廓,那是靶源磁(cí)場磁(cí)力線呈(chéng)圓周(zhōu)形狀形狀.磁力線分布方(fāng)向不同會對成膜有(yǒu)很大關係.
在(zài)E X B shift機理下工作的不光磁控濺射,多弧鍍靶源,離(lí)子源,等離子源等都在(zài)次原理下工作.所不同的是電場方向,電壓電流(liú)大小而已.