Preview

Приборы и методы измерений

Расширенный поиск

СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РЕАКТИВНОГО МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ

https://doi.org/10.21122/2220-9506-2018-9-2-114-120

Аннотация

Пленочные покрытия сегодня позволяют создать большое количество разнообразных структур в электронике, микроэлектронике, оптике, архитектуре и строительстве. Лидирующими технологиями в этой области являются магнетронные технологии осаждения. Проблемой магнетронных методов осаждения является недостаточная воспроизводимость состава и свойств покрытий, обусловленная неустойчивостью параметров магнетронного разряда при наличии реактивного газа. Существуют системы стабилизации, которые позволяют получать воспроизводимые пленки, однако все они имеют ряд недостатков. Целью работы являлась разработка системы стабилизации процесса реактивного магнетронного распыления для технологий нанесения пленочных покрытий, которая устранила бы описанные недостатки существующих систем.

Разработанная система стабилизации является модульной и состоит из датчиков, исполнительных устройств, микрокомпьютера с управляющим программным обеспечением, а также устройств, обеспечивающих взаимодействие датчиков и исполнительных устройств с микрокомпьютером. Датчиками системы могут выступать вакуумметры или датчики давления, датчики разрядного тока и напряжения распылителей, оптические датчики регистрации интенсивности спектральных элементов излучения плазмы магнетронного разряда. Исполнительными устройствами системы являются натекатели газов, а также клапана. Количество и тип датчиков и исполнительных устройств определяются исходя из конфигурации технологической установки и требований к проводимым процессам. Управляющее программное обеспечение позволяет гибко настраивать систему (формировать контуры управления, т.е. задавать в соответствие датчики и исполнительные устройства и выбирать алгоритм управления, задавать параметры и режимы работы контуров управления). Таким образом разработанная система является адаптируемой к широкому кругу технологических установок и проводимых процессов.

Работоспособность системы была подтверждена при проведении процесса магнетронного осаждения пленки оксида титана. Отклонение уровня сигналов датчиков от требуемых значений при проведении процесса не превышало 3 %, что позволяет получать качественные покрытия.

Об авторах

А. П. Бурмаков
Белорусский государственный университет
Беларусь


В. Н. Кулешов
Белорусский государственный университет
Беларусь


А. В. Столяров
Белорусский государственный университет
Беларусь

Адрес для переписки: Столяров А.В. –  Белорусский государственный университет, пр. Независимости, 4, г. Минск 220050, Беларусь.   e-mail: alexei.stoliarov@gmail.com



Список литературы

1. Berg, S. Fundamental understanding and modeling of reactive sputtering processes / S. Berg, T. Nyberg // Thin Solid Films. – 2005. – Vol. 476, no. 2. – P. 215–230.

2. Берлин, Е.В. Ионно-плазменные процессы в тонкопленочной технологии / Е.В. Берлин, Л.А. Сейдман.– Москва: Техносфера, 2010. – 528 с.

3. Brudnik, A. Plasma-emission-controlled magnetron sputtering of TiO2 x thin films / A. Brudnik, Н. Czternastek, K. Zakrzewska // Thin Solid Films. – 1991. – Vol. 199, no. 1. – P. 45–58. doi: 10.1016/0040-6090(91)90051-X

4. Sproul, W.D. Control of reactive sputtering processes / W.D. Sproul, D.J. Christie, D.C. Carter // Thin Solid Films. – 2005. – Vol. 491, no. 1/2. – P. 1–17. doi: 10.1016/j.tsf.2005.05.022

5. Регулятор расхода газа [Электронный ресурс] / ООО «ВТТ». – Режим доступа: https://vacuumtt.all.biz/regulyator-rashoda-gaza-g627980. – Дата доступа: 14 февраля 2018 г.

6. Plasma monitor and process control systems [Electronic resource] / PLASUS Spectroscopic plasma monitor and process control systems. – Mode of access: http://www.plasus.de/index.php?page=system_allgemein&lang=en. – Date of access: 14.02.2018.

7. Speedflo [Electronic resource] / Gencoa. – Mode of access: http://www.gencoa.com/speedflo. – Date of access: 14.02.2018.

8. Свадковский, И.В. Ионно-плазменные методы формирования тонкопленочных покрытий: Монография / И.В. Свадковский; под ред. А.П. Достанко. – Минск: Бестпринт, 2002. – 214 с.

9. Достанко, А.П. Плазменные процессы в производстве изделий электронной техники: в 3-х т. / А.П Достанко; под ред. А.П. Достанко. – Минск : ФУАинформ, 2000. – 495 с.

10. Бурмаков, А.П. Алгоритмы оптического управления реактивным магнетронным осаждением пленочных покрытий / А.П. Бурмаков, В.Н. Кулешов // Журнал прикладной спектроскопии. – 2012. – Т. 79, № 3. – С. 430–435. doi: 10.1007/s10812-012-9616-0

11. Бурмаков, А.П. Монохроматизация излучения для спектрального контроля плазменных технологических процессов / А.П. Бурмаков, А.А. Лабуда, Н.Н. Никифоренко// Журналприкладной спектроскопии. – 1998. – Т. 65, № 4. – С. 587–589. doi: 10.1007/BF02675656

12. Компактный широкодиапазонный спектрометр Модель S100 [Электронный ресурс] / SOLAR Laser Systems. – Режим доступа: https://solarlaser.com/ru/products/compact-spectrometers/compact-wide-rangespectrometer-model-s100/. – Дата доступа: 14.02.2018 г.


Рецензия

Для цитирования:


Бурмаков А.П., Кулешов В.Н., Столяров А.В. СИСТЕМА СТАБИЛИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РЕАКТИВНОГО МАГНЕТРОННОГО РАСПЫЛЕНИЯ. Приборы и методы измерений. 2018;9(2):114-120. https://doi.org/10.21122/2220-9506-2018-9-2-114-120

For citation:


Burmakou A.P., Kuleshov V.N., Stoliarov A.V. SYSTEM OF STABILIZATION OF REACTIVE MAGNETRON SPUTTERING PROCESS. Devices and Methods of Measurements. 2018;9(2):114-120. (In Russ.) https://doi.org/10.21122/2220-9506-2018-9-2-114-120

Просмотров: 1831


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-9506 (Print)
ISSN 2414-0473 (Online)