ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ЗОНЫ ЭРОЗИИ ПЛАНАРНОГО МАГНЕТРОНА 

Горбунов Николай Васильевич, кандидат технических наук, доцент, кафедра проектирования электроники для установок МЕГАСАЙНС, Государственный университет «Дубна» (Россия, Московская обл., г. Дубна, ул. Университетская, 19); начальник сектора, Объединенный институт ядерных исследований (Россия, Московская обл., г. Дубна, ул. Ж. Кюри, 6), E-mail: nikolai_gorbunov@mail.ru
Колесников Александр Георгиевич, заведующий лабораторией тонких пленок, Государственный университет «Дубна» (Россия, Московская обл., г. Дубна, ул. Университетская, 19), E-mail: torgcentr2004@mail.ru
Крюков Юрий Алексеевич, кандидат технических наук, доцент, проректор по научной и инновационной деятельности, Государственный университет «Дубна» (Россия, Московская обл., г. Дубна, ул. Университетская, 19), E-mail: kua@uni-dubna.ru
Смолянин Тимофей Андреевич, магистрант, Государственный университет «Дубна» (Россия, Московская обл., г. Дубна, ул. Университетская, 19); инженер, Объединенный институт ядерных исследований (Россия, Московская обл., г. Дубна, ул. Ж. Кюри, 6), E-mail: metallhead97@bk.ru 

620.191 

DOI

10.21685/2307-4205-2020-1-7 

Прогнозирование формы выработки мишени при магнетронном распылении имеет важную практическую значимость для эффективного использования материала мишени и получения однородных слоев пленок. Предложен метод прогнозирования эрозии мишени магнетронных распылительных систем, который основан на предположениях прямой связи величины Bx составляющей вектора B магнитного поля, параллельной плоскости мишени, с эффективностью ионизации атомов рабочего газа и уменьшения плотности процессов ионизации пропорционально ослаблению магнитного поля. При этом границы и форма he(x) эрозионной области определяются косинусом угла между B и Bx, а форма эрозионной канавки hg(x) определяется распределением Гаусса для отношения Bx/B относительно среднего значения равного единице. Практическая реализация основана на программном комплексе моделирования и расчета физических полей методом конечных элементов ELCUT, формирующем выходные матрицы вектора B индукции и его компонентов. Для определения формы профиля эрозии разработана программа вычислений Pretarger на основе MATLAB. 

Ключевые слова

дефекты материалов, контроль, химические и физико-химические воздействия, коррозия, эрозия, поверхностные дефекты, пороки поверхности 

 Скачать статью в формате PDF

1. Method to design magnetrons that match preferred erosion patterns / R. Stelter [et al.] // Proceedings of the annual technical conference-society of vacuum coaters – 2004. – P. 47.
2. Powell, S. Finite element modeling of magnetostatics for magnetron sputter sources / S. Powell // CAD for Electromagnetic Devices. One-Day Seminar. – 2006. – P. 1–4.
3. Голосов, Д. А. Прогнозирование эрозии мишени магнетронных распылительных систем / Д. А. Голосов, С. Н. Мельников, С. П. Кундас, А. П. Достанко // Проблемы физики, математики и техники. – 2010. – № 2 (3). – С. 62–67.
4. Духопельников, Д. В. Магнетронные распылительные системы / Д. В. Духопельников. – Москва : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана. – 2014. – Ч. 1. Устройство, принцип работы, применение.
5. Гришин, С. Д. Электрические ракетные двигатели / С. Д. Гришин, Л. В. Лесков, Н. П. Козлов. – Москва : Машиностроение, 1975. – 272 с.
6. Морозов, А. И. Физические основы космических электрореактивных двигателей. Элементы динамики потоков в ЭРД / А. И. Морозов. – Москва : Атомиздат, 1978. – 328 с.
7. ELCUT программа моделирования электромагнитных, тепловых и механических задач. – URL: http://www.tor.ru/elcut/