一种全靶腐蚀磁控溅射设备

2010-01-06 郝万顺 电子科技大学光电学院

  民俗的磁控溅射主设备在等铝铁离子体在靶面成型操场跑道效果, 于是有着靶材采用率低, 的反应溅射全过程中安全性分析性高性能差的相关问题。M.J. Thwaites 提供 一种采用磁感线将等铝铁离子体产生与溅射单独的格局, 这篇文源于那样格局结够一个工作机构对其来进行了钻研, 满足了全靶腐蚀不锈钢, 增加了整体的安全性分析性高性。   磁控溅射技艺发挥着很广的作用, 在这部分使用效率中, 因以往的磁控溅射技艺有着着一点僵板的有故障 , 最有明显的故障 是等阴铝阴阳铁离子体在靶面型成了运动场, 这些有着着靶材使用效率率低, 反應期间更是要格外重视是在开展反應溅射期间中很不平衡。要从关键上解決据此的故障 则须得使等阴铝阴阳铁离子体也可以在靶面型成了靶面全被腐化。常常有两大类技术到靶面全被腐化的需求: (a)将靶设计构思成合闭等阴铝阴阳铁离子体运动场的样式, 如圆锥形形等阴铝阴阳铁离子体磁控管;(b) 扫一扫引起合闭磁控管充放电的吸铁石, 如全被腐化正方形靶和园柱形立体图式磁控溅射靶。   与此同时, 还有一个种与常規的磁控溅射有很多區別的思维, 只是 将等铁亚铁铁离子体的生成与靶材的溅射的过程离婚。1989 年Gregor Campbell 就入宪了在这种架构。它的铁亚铁铁离子源一部分适用的是锥形波的无线无线天线架构, 或许等铁亚铁铁离子体的离化率很高, 是架构复杂化。2000 年M.J. Thwaites 适用了的更多简单化的无线无线天线架构来开拓机器, 该机器具备溅射死溅射直流电压冒出饱和状态的问题、溅射直流电压随溅射马力的增添而增添和全靶金属腐蚀的性, 在反映磁控溅射死有很多的应运。此文做出对M.J. Thwaites 技巧的定量分析,所以内部结构了了大个实验操作网络平台做出了过程应力测试实验。

1、实验原理

  M.J. Thwaites 的高采用率等化合物体溅射最简单的方法的原理图图如下所显示图所显示, 它由3个部分组进行成: 等化合物体的会产生个部分、等化合物体到靶外层的输运流程、等化合物体对靶的溅射流程。

等离子体溅射方法的原理图

图1 等铁离子体溅射策略的方法图   导致等化合物的最简单的方法有许多种, 比如说电感合体等化合物体, 电容器合体等化合物体, 微波通信等化合物体和螺旋叶片波等化合物体一系列。提升装置中利用了电感合体等化合物体的方式。rfrf频射电阻、rfrf频射主机电源模块、石英石晶体石管构造导致化合物源的提升装置。石英石晶体石管内通入Ar 气后, 在rfrf频射主机电源模块和rfrf频射电阻的影响下导致等化合物体。将贴近石英石晶体石管的直流电压电阻定位为释放电阻, 贴近靶的部门定位为偏转电阻。在释放电阻的产生, 使之与简单的电感合体等化合物体有一个些其他, 它上升了等化合物体的电离率, 在耐压试验中需要看到了等化合物体在加释放电阻电压后明星油亮。   石英石晶体管内引发的等铁阴阳铝离子体在直流电源偏压的角色下顺利到达靶从表面实现溅射。而反射磁感应振动器感应炉磁圈和偏转磁感应振动器感应炉磁圈引发的环境余地磁感线将进行约束等铁阴阳铝离子体使其在环境余地造成从石英石晶体管到溅射靶的连继的等铁阴阳铝离子体。流下来磁圈的直流电压关键了磁圈引发的磁感线的强弱, 磁感线的导向上。这些由反射磁感应振动器感应炉磁圈和偏转磁感应振动器感应炉磁圈在机械泵窒内造成的环境余地磁感线的強度和测量范围就更显太重要。因为几个导向上反之的磁感线在环境余地中会双方相抵, 这些几个磁感应振动器感应炉磁圈引发的磁感线导向上须得一样。

2、实验平台设计和实验结果分析

2.1、实验平台设计

  试验平台中, 产生等离子体的具体部分由石英管, 与石英管同心的射频线圈, 射频电源和阻抗匹配网络组成。射频电源采用频率为13.56 MHz,功率为500W。石英管一端连入真空室, 一端通气体, 射频线圈以圆的铜管绕成, 运行时铜管通冷水, 限制其发热和稳定表面电阻。溅射靶接直流偏压电源的负极进行溅射。

  本篇文章中利于ANSYS 对卫星导弹发射电滋初级磁圈和偏转电滋初级磁圈在抽真空系统度室内吊顶建立的电人体交变电场划分和电人体交变电场难度使用了虚拟仿真。图2 和图3 不同为是两位电流电源初级磁圈电人体交变电场方问一直时在抽真空系统度室构成的电人体交变电场的划分和沿途径地电人体交变电场难度划分。图例沒有箭头符号的那一条线相当定意的方法, 用做留意电人体交变电场难度在办公空间的划分。由图2的电人体交变电场划分能否知道当两位电流电源初级磁圈方问一直时才能构成进行管理等阴阳阴离子体不断的电人体交变电场。沿途径所构成的电人体交变电场难度更高为529 Gauss, 至少为209 Gauss。由此可见电人体交变电场难度起到了卫星导弹发射初级磁圈为50 Gauss, 偏转初级磁圈为500 Gauss 的规范要。图4 和图5 不同为是两位电流电源初级磁圈电人体交变电场方问不一直时在抽真空系统度室构成的电人体交变电场的划分和沿途径地电人体交变电场难度划分。能否看出 电人体交变电场划分是没有不断的, 沿途径的电人体交变电场难度更高为482 Gauss,至少为91 Gauss, 无论怎样电人体交变电场难度符合规范要, 但鉴于电人体交变电场划分的不不断, 因此 不想进行管理建立不断的等阴阳阴离子体。

 两个直流线圈磁场方向一致时真空室内的磁场分布仿真  两个直流线圈磁场方向一致时真空室内磁场沿路径的强度分布 两个直流线圈磁场方向不一致时真空室内的磁场分布仿真 两个直流线圈磁场方向不一致时真空室内磁场沿路径的强度分布

图2 俩个交流电电压电源电磁铁电场比屈服强度中心点完全一样时负压房间内的电场比屈服强度地理数据分布不均范围仿真模拟技术 图3 俩个交流电电压电源电磁铁电场比屈服强度中心点完全一样时负压房间内电场比屈服强度沿途径的比屈服强度地理数据分布不均范围 图4 俩个交流电电压电源电磁铁电场比屈服强度中心点不完全一样时负压房间内的电场比屈服强度地理数据分布不均范围仿真模拟技术 图5 俩个交流电电压电源电磁铁电场比屈服强度中心点不完全一样时负压房间内电场比屈服强度沿途径的比屈服强度地理数据分布不均范围

  在上述装置的基础上再加上真空系统就构成了试验平台。采用不锈钢为靶材我们针对M.J. Thwaites 提出的设备的特性进行了有关溅射电压和溅射电流关系的几组实验。