磁控濺射系統(tǒng)中磁場(chǎng)分布及膜厚均勻性研究.pdf

1、本文利用Ansys有限元軟件研究了磁控濺射系統(tǒng)中磁控管磁場(chǎng)分布，并采用自制的磁控管制備了純Cr膜層。通過(guò)磁控管放電特性研究了磁場(chǎng)分布對(duì)電子約束能力的影響;通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)和X射線衍射儀(XRD)分析了不同磁場(chǎng)分布對(duì)純Cr膜層微觀組織形貌和擇優(yōu)生長(zhǎng)取向的影響。建立了UDP-450磁控濺射設(shè)備真空腔內(nèi)膜厚空間位置分布模型，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模型計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了分析比較。
　　研究結(jié)果表明,磁控管內(nèi)磁軛和下層鐵氧體材料相對(duì)磁導(dǎo)率的

2、增大均有利于靶面磁場(chǎng)的增大;內(nèi)外磁極間加導(dǎo)磁片能有效均勻靶表面磁場(chǎng)。磁控濺射磁控管放電曲線滿(mǎn)足公式I=KVn，且n值受靶表面磁感強(qiáng)度和非平衡度共同影響，隨靶表面磁感強(qiáng)度增加而變大，但隨磁場(chǎng)非平衡增加而降低。磁控管恒壓工作模式下，隨靶面磁感強(qiáng)度的增加，純Cr膜層由均勻、致密的細(xì)小纖維組織向粗大、多孔的柱狀晶轉(zhuǎn)變;同時(shí)膜層擇優(yōu)生長(zhǎng)面由(200)晶面逐漸變?yōu)?110)晶面。膜厚分布模型分析結(jié)果表明，薄膜均勻性為空間位置的函數(shù)關(guān)系。膜厚橫向均勻