Что в архиве:Оформление квалификационной работы:

Расчетно-пояснительная записка на листах формата А4.

Перечень графического (иллюстративного) материала (чертежи, плакаты, слайды и т.п.)
1. Лист А1 –Сборочный чертеж_____________________________________________________
2. Лист А1 –_Чертежи деталировки__________________________________________________
3. Лист А1 –_Вакуумная схема и схема газоподачи____________________________________
4. Лист А1 –Схема охлаждения_____________________________________________________
5. Лист А1 –Магнитный расчет_____________________________________________________
6. Лист А1 – Тепловой расчет______________________________________________________
7 Лист А1 – Взрыв схема
РЕФЕРАТ


Расчетно-пояснительная записка 70 с., 2 табл. , 58 рис., 15 источников, 1 прил.
Объектом разработки является магнетронная распылительная система с ферромагнитным катодом.
Цель работы: разработка конструкции магнетронной распылительной системы (МРС) с плоским никелевым катодом, проработка схем необходимых систем.
Постановленная задача достигается путем применения метода магнитного насыщения материала катода, расчета магнитной системы МРС в программном вычислительном комплексе и дальнейшего составления сборочного чертежа конструкции и составления схем на основе разработанной конструкции.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. 7
1 Теоретическая часть. 8
1.1 Физика магнетронного разряда. 8
1.2 Разрядные области в магнетронной распылительной системе. 12
1.3 Распыление ферромагнитных материалов. 14
1.4 Вольт-амперная характеристика магнетронного разряда. 15
2 Конструкторская часть. 18
2.1 Расчет основных характеристик плазмы магнетронной распылительной системы 18
2.2 Разработка конструкции. 22
2.3 Расчет магнитной системы магнетронной распылительной системы.. 27
2.4 Расчет системы охлаждения магнетронной распылительной системы.. 36
2.5 Разработанная конструкция магнетронной распылительной системы.. 51
2.6 Составление вакуумных и гидравлических схем. 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 57
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ. 58
ПРИЛОЖЕНИЕ А.. 60

ВВЕДЕНИЕ

Технология нанесения тонких качественных пленок очень важна для многих отраслей, таких как автомобилестроение, микроэлектроника, авиастроение, медицина и др. Согласно исследованиям компании Oerlikon Balzers, магнетронное распыление может увеличить стоимость инструмента до 35% по сравнению с 8% при газовой нитроцементации, но в свою очередь оно может увеличить срок службы инструмента до 32 раз по сравнению с инструментами без покрытия [1].
Магнетронные распылительные системы (МРС) начали создаваться в конце 70-х годов прошлого столетия. До середины 70-х годов прошлого столетия тонкие слои наносились на подложке в вакууме в основном методом термического испарения исходного материала. Ионное (катодное) распыление, использовалось в меньшей степени, так как этот метод обладал низкой производительностью. Такие пленки, как правило, имели высокий уровень газовых примесей. После открытия магнетронного разряда начали создавать промышленные МРС. С помощью МРС удалось напылять тонкие пленки с низким уровнем газовых примесей. Скрещенные магнитные и электрические поля в таких устройствах позволяют повысить ионизацию газа, следовательно, плотность плазмы становится на порядок выше, чем в устройствах без магнитного поля.
На сегодняшний день МРС постепенно занимает лидирующие позиции на рынке распыления тонких пленок. Растущее использование микроэлектроники и оптики в различных отраслях промышленности имеет высокий спрос на осаждение тонких пленок, что увеличивает долю напылительных элементов микроэлектроники и оптики на общем рынке систем магнетронного напыления [1].

1 Теоретическая часть

1.1 Физика магнетронного разряда

В МРС горит разряд в неоднородных скрещенных электрических и магнитных полях локализованный у поверхности распыляемой мишени (катода). Локализацию плазмы у поверхности катода можно объяснить арочным расположением магнитного поля над поверхностью катода. Локализация плазмы происходит в результате магнитной фокусировки электронов в ловушке (рисунок 1.1). Рабочие значения индукции магнитного поля для эффективного зажигания магнетронного разряда, а также для его дальнейшего поддержания лежат в пределах 300-1500 Гаусс, которые приходятся в зону максимальной выработки мишени под аркой магнитного поля.Рисунок 1.1 — Фокусирующее действие магнитного (а) и электрического (б) полей на электроны и возникновение дрейфовых движений электронов (в) [2]