Установка для вакуумного магнетронного осаждения




Для формирования тонкопленочных оксидных гетероструктур была разработана установка магнетронного распыления «СИАМ», на основе вакуумного поста УВН - 71. Внешний вид установки представлен на рисунке.

 

 

 

Установка магнетронного распыления «СИАМ»

В качестве источников магнетронного распыления в установке используется 3 магнетрона М - 100, для мишеней диаметром 100 мм, разработанные на базе оригинального магнитного блока. Конструкция магнетрона М - 100 представлена на схеме. В конструкции магнетронного распылительного устройства М - 100 применяется магнитная система, построенная на основе запатентованного магнитного блока, включающего центральный цилиндрический магнит и внешний кольцевой магнит, которые установлены коаксиально на магнитопроводе, выполненном из магнитомягкого материала, который снабжен кольцевым выступом. Оригинальная конструкция магнитного блока установлена в магнетронном источнике с целью повышения равномерности осаждения покрытий на различные подложки и эффективности использования мишени материала.

 

 

 

Магнетронное распылительное устройство М - 100

Сущность конструкции магнитного блока распылительной системы заключается в том, что магнитное поле кольцевого и центрального магнитов замыкается на выступе магнитопровода, расположенного между ними. За счет этого, над поверхностью катода поле частично выравнивается, что приводит к уширению области перпендикулярности электрического и магнитного полей, и соответственно более равномерному распределению плотности ионизированного газа над мишенью. Для демонстрации данного явления были построены модели магнитного блока со специальным кольцевым выступом и без него (см. рисунки ниже) при помощи программного обеспечения «Maxwell» применяемого для моделирования электромагнитных полей, при проектировании и исследовании двумерных и трехмерных моделей.

 

Распределение магнитного поля в обычном магнитном блоке без выступа (а) и в оригинальном, с выступом (б)

 

Также было отмечено существенное увеличение напряженности магнитного поля с 0,20 Тл до 0,25 Тл на поверхности металлической мишени Ti толщиной 3 мм рассчитанной модели, что позволяет работать с плоскими металлическими мишенями большей толщины и с большим коэффициентом использования мишени за счет увеличения эффективной зоны распыления материала.

Напряженность магнитного поля для двух магнитных блоков с установленной металлической мишенью Ti толщиной 3 мм

 

Наличие двух газовых магистралей для газов высокой чистоты с управлением при помощи электронных регуляторов расхода газа позволило формировать оксидные тонкопленочные структуры двумя методами: - методом магнетронного распыления в среде аргона с последующим термическим оксидирование в муфельной печи резистивного нагрева ПМ - 8 в кислородсодержащей атмосфере; - методом реактивного магнетронного распыления в среде аргон/кислород, что позволяет получать оксидные структуры уже в процессе распыления металлических мишеней.

 

 



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2022-11-01 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: