電子在(zài)電場的作用下加(jiā)速(sù)飛向基片的過程中與氬原子發生碰撞,電離出大量的氬(yà)離(lí)子和電子,電子飛向基片.氬(yà)離子在電場的作用下加速轟擊靶材,濺射出大量的靶材原子,呈中性的靶(bǎ)原子(或分子(zǐ))沉積在基片上成膜.二次電子在加(jiā)速飛向基片的(de)過(guò)程中受到磁場洛侖磁力的影響,被(bèi)束縛在*近靶麵的等(děng)離子體區域內,該區域內等離子體密度很(hěn)高,二次電子在磁場的作用下圍繞(rào)靶麵作圓周運動,該電子的運動路(lù)徑很長,在運(yùn)動過程中不斷的與氬原子發生碰撞電離出大量的氬離子轟擊靶材,經過多次碰撞後電子的(de)能量逐漸降低,擺脫磁力線的束(shù)縛,遠離靶材,最終沉積(jī)在基片上.
磁控濺射就是以磁場束縛和延長電子的運動路徑,改變電子的運動方向,提高工作氣(qì)體的電離率和有效利用電(diàn)子的(de)能(néng)量.
電子(zǐ)的歸宿不僅僅是基片,真空室(shì)內壁及靶源陽極(jí)也是電子歸宿.但一般基片與真空室及陽(yáng)極在(zài)同一(yī)電勢.磁場與電場的交互(hù)作用(E X B shift)使(shǐ)單個電子軌跡呈三維螺旋狀(zhuàng),而不是僅僅在靶麵圓周運動.至於靶麵圓周型的濺(jiàn)射輪廓,那是靶源磁(cí)場磁(cí)力線呈圓周形狀形狀.磁力線分(fèn)布方(fāng)向不同會對成膜有很大(dà)關(guān)係.
在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(lí)子源等都在次原理(lǐ)下工作(zuò).所不同的是電場方(fāng)向(xiàng),電壓電流大小而已.