筒内高功率脉冲磁控放电的电磁控制与优化

作     者：崔岁寒 吴忠振 肖舒 刘亮亮 郑博聪 林海 傅劲裕 田修波 朱剑豪 谭文长 潘锋 Cui Sui-Han;Wu Zhong-Zhen;Xiao Shu;Liu Liang-Liang;Zheng Bo-Cong;Lin Hai;Ricky K Y Fu;Tian Xiu-Bo;Paul K Chu;Tan Wen-Chang;Pan Feng

作者机构：北京大学深圳研究生院新材料学院深圳518055 香港城市大学物理与材料科学系香港999077 

基　　金：国家材料基因组计划(批准号:2016YFB0700600) 国家自然科学基金(批准号:51301004) 深圳科技研究基金(批准号:JCYJ20140903102215536 JCYJ20150828093127698) 香港城市大学应用研究基金(批准号:9667122)资助的课题~~ 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2017年第66卷第9期

页      码：252-259页

摘      要：高功率脉冲磁控溅射(Hi PIMS)技术被提出以来就受到广泛关注,其较高的溅射材料离化率结合适当的电磁控制,可产生高致密度、高结合力和高综合性能的涂层,但其沉积速率低、放电不稳定、溅射材料离化率差异较大.我们设计了一种筒形溅射源,通过对结构的设计优化,利用类空心阴极放电效应,使问题得到解决.然而其靶面切向磁场不均匀,电子逃逸严重,进而造成等离子体密度偏低,且放电不均匀.本文通过对其放电和等离子体分布进行仿真,提出电场阻挡和磁铁补偿两种方案,研究了不同电场控制条件下的放电行为和等离子体分布.结果表明:增加电子阻挡屏极可以生成势阱,从而有效抑制电子从边缘的逸出;优化后的磁铁补偿可以显著提高靶面横向磁场的均匀性及靶面利用率.两种方案同时作用时,Hi PIMS放电刻蚀环面积更大、且更加均匀.

主 题 词：高功率脉冲磁控溅射 筒内放电 电子阻挡屏极 磁场补偿 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0704[理学-天文学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.66.095203

馆 藏 号：203231238...