Die Wirkung des Magnetrons wird erheblich verringert, wenn das Zielmaterial magnetisch ist, da die magnetischen Feldlinien durch das Zielmaterial abgeschirmt werden und es schwierig finden, durch das Zielmaterial zu dringen, um ein Magnetfeld über der Oberfläche des Zielmaterials zu bilden. Als Ergebnis, wenn Beim Sputtern magnetischer Materialien muss einerseits das Magnetfeld des Magnetron-Targets stärker sein und andererseits muss das Targetmaterial dünner gemacht werden, damit die magnetischen Feldlinien es passieren und über der Targetoberfläche einen Magnetroneffekt erzeugen können.
Abhängig von der verwendeten Stromquelle können Magnetron-Sputtergeräte im Allgemeinen in DC-Sputtern und Hochfrequenz-Sputtern unterteilt werden. Beim DC-Magnetron-Sputtern wird zwischen dem Anodensubstrat und dem Kathodentarget eine Gleichspannung bereitgestellt. Unter dem Einfluss des elektrischen Feldes bombardiert das Kation das Target, wobei die Sputterrate oft recht hoch ist. Gleichstromsputtern wird jedoch häufig nur bei Metalltargets eingesetzt, da es bei Isolatortargets zur sogenannten „Target-Vergiftung“ kommt durch die Ansammlung positiver Partikel auf der Targetoberfläche, was zu einer abnehmenden Sputterrate führt. Das Prinzip des Magnetronsputterns ist wie folgt: Wenn Elektronen beschleunigt werden und unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes zum Substrat fliegen, kollidieren sie mit Argonatomen und ionisieren Dabei entstehen große Mengen an Argonatomen und Elektronen. Unter dem Einfluss des elektrischen Feldes beschleunigen die Argonionen den Beschuss des Ziels und zerstäuben viele Zielatome. Die neutralen Zielatome (oder -moleküle) werden dann auf dem Substrat abgelagert, um einen Film zu bilden. Während sie beschleunigen und zum Substrat fliegen, werden die Sekundärelektronen durch die Loren-Magnetkraft des Magnetfelds im Plasmabereich nahe der Zieloberfläche festgehalten .
Dieser Bereich weist eine sehr hohe Plasmadichte auf. Das Magnetfeld umgibt die Sekundärelektronen. Die Oberfläche des Ziels dreht sich kreisförmig. Der Bewegungsweg des Elektrons ist sehr lang. Während seiner Bewegung kollidiert es ständig mit Argonatomen, wodurch eine große Anzahl von Argonionen ionisiert wird und das Zielmaterial bombardiert. Die Energie der Elektronen nimmt nach mehreren Begegnungen stetig ab und befreit sie von den Beschränkungen der magnetischen Kraftlinien. lagert sich schließlich auf dem Substrat ab, nachdem es vom Ziel entfernt wurde.
