磁控溅射系统中磁场分布及膜厚均匀性研究
本文利用Ansys有限元软件研究了磁控溅射系统中磁控管磁场分布，并采用自制的磁控管制备了纯Cr膜层。通过磁控管放电特性研究了磁场分布对电子约束能力的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了不同磁场分布对纯Cr膜层微观组织形貌和择优生长取向的影响。建立了UDP-450磁控溅射设备真空腔内膜厚空间位置分布模型，并对实验结果与模型计算结果进行了分析比较。 研究结果表明,磁控管内磁轭和下层铁氧体材料相对磁导率的增大均有利于靶面磁场的增大;内外磁极间加导磁片能有效均匀靶表面磁场。磁控溅射磁控管放电曲线满足公式I=KVn，且n值受靶表面磁感强度和非平衡度共同影响，随靶表面磁感强度增加而变大，但随磁场非平衡增加而降低。磁控管恒压工作模式下，随靶面磁感强度的增加，纯Cr膜层由均匀、致密的细小纤维组织向粗大、多孔的柱状晶转变;同时膜层择优生长面由(200)晶面逐渐变为(110)晶面。膜厚分布模型分析结果表明，薄膜均匀性为空间位置的函数关系。膜厚横向均匀性随靶基径向距离增加而变好，而轴向均匀性随空间位置变化较小，但轴向均匀性均优于横向均匀性，在轴向-75mm到75mm均匀性较好。
磁控溅射系统;磁场分布;纯铬薄膜;均匀性;有限元模拟
西安理工大学
硕士
材料科学与工程
蒋百灵;赵志明
2009
中文
TN305.92
71
2014-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）